Металлические заготовки из стали 30: конструкционные полуфабрикаты для ответственных деталей
Сталь 30 — конструкционная углеродистая качественная сталь по ГОСТ 1050, содержащая 0,27–0,35 % углерода. Металлические заготовки из неё поставляются в виде горячекатаного сортового проката, кованых поковок, непрерывнолитых блюмов и трубных заготовок. Сочетание умеренной прочности, высокой пластичности и обрабатываемости резанием делает сталь 30 базовым материалом для деталей, работающих при умеренных нагрузках без интенсивного износа.
Сортамент и способы производства заготовок
- Горячекатаный круг 20–270 мм по ГОСТ 2590 — для токарных валов, осей, втулок.
- Кованые поковки по ГОСТ 8479 — для коленчатых валов, шатунов, зубчатых колёс.
- Непрерывнолитые заготовки сечением 150 150 — 300 400 мм для переката.
- Трубная заготовка 90–350 мм для проката бесшовных труб.
- Полосовой и квадратный прокат по ГОСТ 2591, ГОСТ 103 для штамповки.
- Штампованные заготовки по ГОСТ 7505 для серийного машиностроения.
Химический состав и механические свойства
Химический состав регламентирован ГОСТ 1050: кремний 0,17–0,37 %, марганец 0,50–0,80 %, хром не более 0,25 %, никель не более 0,30 %, сера не более 0,040 %, фосфор не более 0,035 %. После нормализации твёрдость составляет 170–210 HB, после улучшения (закалка 860 C в воде, отпуск 500–600 C) — 200–230 HB.
| Состояние | в, МПа | т, МПа | , % | KCU, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| Нормализация | 500 | 300 | 21 | 60 |
| Закалка + отпуск 600 C | 600 | 400 | 17 | 70 |
| Закалка + отпуск 500 C | 700 | 500 | 14 | 50 |
| Отожжённая | 450 | 250 | 23 | 80 |
Технологические характеристики
Сталь 30 сваривается всеми видами сварки без ограничений, склонность к образованию холодных трещин низкая. Температура ковки — 1250–800 C, охлаждение после ковки замедленное. Обрабатываемость резанием в нормализованном состоянии — удовлетворительная, в улучшенном — хорошая. Прокаливаемость ограничена: критический диаметр при закалке в воде — 18–22 мм, что определяет применение для деталей небольших сечений.
Области применения заготовок
- Валы, оси, шпиндели металлорежущих станков и редукторов.
- Коленчатые и распределительные валы двигателей внутреннего сгорания.
- Зубчатые колёса, червяки, шлицевые валы грузоподъёмных механизмов.
- Крепёжные детали повышенной прочности: шпильки, болты, гайки.
- Детали пневмо- и гидроцилиндров, штоки, гильзы.
- Заготовки для горячей штамповки в автомобилестроении и сельхозмашиностроении.
Термическая обработка и контроль качества
Заготовки подвергают нормализации при 870–890 C, улучшению или изотермическому отжигу. Контроль включает ультразвуковую дефектоскопию по ГОСТ 21120, проверку макроструктуры по ГОСТ 10243, определение твёрдости и механических свойств на образцах от партии. Для ответственных поковок применяют закалку ТВЧ поверхностного слоя с нагревом до 860–880 C.
Вопросы и ответы
Чем сталь 30 отличается от стали 20 и 45?
Сталь 30 занимает промежуточное положение: прочность выше, чем у стали 20, но пластичность и свариваемость выше, чем у стали 45. Оптимальна для деталей, где требуется сочетание умеренной прочности и вязкости.
Какая максимальная твёрдость достигается после закалки?
После закалки в воде с 860 C твёрдость составляет 50–55 HRC в поверхностном слое. Прокаливаемость ограничена сечениями до 20–22 мм.
Поставляются ли заготовки из стали 30 с сертификатом качества?
Да, каждая партия сопровождается сертификатом качества по ГОСТ 1050 с указанием химического состава, механических свойств и результатов контроля.
Применяется ли сталь 30 для холодной штамповки?
Ограниченно. Для холодной штамповки предпочтительнее низкоуглеродистые стали. Сталь 30 применяют преимущественно для горячей штамповки и обработки резанием.
