Металлические чушки 30ХН3М2ФА-Ш: конструкционная легированная сталь для переплава
Металлические чушки 30ХН3М2ФА-Ш — литые заготовки из конструкционной легированной стали, выплавляемой в вакуумно-дуговых или электрошлаковых печах с последующей разливкой в изложницы. Марка 30ХН3М2ФА относится к системе Cr–Ni–Mo–V и применяется для изготовления крупногабаритных высоконагруженных деталей, работающих при температурах до 450 C. Индекс «Ш» обозначает электрошлаковый переплав, обеспечивающий снижение содержания серы и неметаллических включений.
Химический состав и структура
Сталь 30ХН3М2ФА-Ш содержит углерод в пределах 0,27–0,34 %, что обеспечивает сочетание прочности и вязкости после термической обработки. Легирующий комплекс формирует устойчивую структуру при закалке и высоком отпуске.
- Хром — 0,8–1,1 %: повышает прокаливаемость и коррозионную стойкость.
- Никель — 2,5–3,0 %: увеличивает ударную вязкость при отрицательных температурах.
- Молибден — 0,5–0,7 %: снижает склонность к отпускной хрупкости.
- Ванадий — 0,1–0,2 %: измельчает зерно и повышает сопротивление ползучести.
Механические свойства после термообработки
| Параметр | Значение | Условие | Единица | Метод |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности | 1080 | Закалка + отпуск | МПа | ГОСТ 1497 |
| Предел текучести | 930 | Закалка + отпуск | МПа | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение | 12 | Закалка + отпуск | % | ГОСТ 1497 |
| Ударная вязкость | 59 | –40 C | Дж/см | ГОСТ 9454 |
Технологические особенности чушек
Чушки 30ХН3М2ФА-Ш получают разливкой металла в изложницы после вакуумно-дугового или электрошлакового переплава. Масса одной чушки обычно составляет 5–15 кг, что упрощает дозирование шихты при последующем переплаве. Поверхность чушек зачищается от окалины и дефектов литейного происхождения. Индекс «Ш» гарантирует содержание серы не более 0,010 % и фосфора не более 0,020 %.
Области применения
- Роторы и диски паровых турбин энергетических установок.
- Крупногабаритные валы и шестерни прокатных станов.
- Корпусные детали арматуры высокого давления нефтегазовой отрасли.
- Элементы крепежа для металлургического и кузнечно-прессового оборудования.
Вопросы и ответы
Чем чушки 30ХН3М2ФА-Ш отличаются от чушек без индекса «Ш»?
Индекс «Ш» обозначает электрошлаковый переплав, который снижает содержание серы до 0,010 % и уменьшает количество неметаллических включений, что повышает ударную вязкость и изотропность свойств.
Какая термообработка рекомендуется для деталей из стали 30ХН3М2ФА-Ш?
Закалка при 860–880 C в масле с последующим высоким отпуском при 580–620 C обеспечивает предел прочности не менее 1080 МПа и ударную вязкость не ниже 59 Дж/см при –40 C.
Для каких условий эксплуатации предназначена сталь 30ХН3М2ФА-Ш?
Детали работают при температурах до 450 C под действием статических и циклических нагрузок, включая роторы турбин, валы прокатных станов и корпусную арматуру высокого давления.
Какова типичная масса и размер чушки 30ХН3М2ФА-Ш?
Стандартная масса чушки составляет 5–15 кг; геометрия изложницы обеспечивает удобство загрузки в шихту вакуумно-дуговых и электрошлаковых печей.
