Стальная полоса 30ХРА — легированная полоса для высоконагруженных узлов
Стальная полоса 30ХРА — горячекатаный сортовой прокат прямоугольного сечения из конструкционной легированной хромом и алюминием стали марки 30ХРА. Материал относится к группе улучшаемых сталей, применяемых для изготовления деталей, работающих при значительных статических и динамических нагрузках. Полоса 30ХРА поставляется в состоянии горячекатаном или термически обработанном (нормализация, улучшение) по ГОСТ 4405 и ГОСТ 103.
Химический состав стали 30ХРА регламентирован содержанием углерода 0,27–0,34%, хрома 0,80–1,10% и алюминия 0,60–0,90%. Легирование хромом обеспечивает прокаливаемость и повышение прочностных характеристик, а алюминий придает стали мелкозернистую структуру, что положительно сказывается на вязкости и сопротивлении хрупкому разрушению. После закалки и высокого отпуска полоса 30ХРА приобретает предел текучести не менее 640 МПа при относительном удлинении не менее 15%.
Сортамент и геометрические параметры
Полоса 30ХРА выпускается толщиной от 4 до 60 мм и шириной от 20 до 200 мм. Длина проката — мерная от 2 до 6 м, кратная или немерная по согласованию с заказчиком. Предельные отклонения по толщине и ширине соответствуют классу точности Б или В по ГОСТ 103. Кривизна полосы на 1 м длины не превышает 4 мм для полос шириной до 100 мм и 2 мм для более широких позиций.
| Толщина, мм | Ширина, мм | Предел текучести, МПа | Временное сопротивление, МПа | Относительное удлинение, % |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 40 | 640 | 780 | 15 |
| 16 | 60 | 640 | 780 | 15 |
| 25 | 100 | 620 | 760 | 14 |
Технологические свойства и обработка
Сталь 30ХРА удовлетворительно обрабатывается резанием в состоянии поставки и после нормализации. Свариваемость материала ограниченная — для получения качественных сварных соединений требуется предварительный подогрев до 200–300 C и последующая термообработка. Рекомендуемые режимы термической обработки: закалка от 860–880 C в масло, отпуск при 540–620 C с охлаждением на воздухе. После улучшения полоса 30ХРА демонстрирует устойчивость к ударным нагрузкам при температурах до –40 C.
Применение полосы 30ХРА
Полоса 30ХРА востребована в машиностроении при производстве деталей, к которым предъявляются требования повышенной прочности и износостойкости. Основные области использования:
- изготовление валов, осей, шатунов и других деталей трансмиссий грузовых автомобилей и тракторов;
- производство крепежных элементов повышенной прочности — шпилек, болтов, гаек для нефтегазового оборудования;
- изготовление рычагов, тяг и кронштейнов в гидравлических системах экскаваторов и погрузчиков;
- производство деталей металлургического оборудования — роликов рольгангов, втулок, планок;
- изготовление элементов грузоподъемных механизмов и такелажной оснастки;
- производство штампованных деталей для железнодорожного подвижного состава.
При заказе полосы 30ХРА необходимо указывать размеры сечения, класс точности, состояние поставки (горячекатаное, нормализованное, улучшенное) и группу контроля качества. Материал поставляется с документом о качестве, подтверждающим химический состав и механические свойства партии.
Вопросы и ответы
Чем отличается полоса 30ХРА от полосы 30Х?
Дополнительное легирование алюминием в стали 30ХРА обеспечивает более мелкозернистую структуру после термообработки, что повышает ударную вязкость и снижает склонность к отпускной хрупкости. По прочностным характеристикам сталь 30ХРА сопоставима с 30Х, но превосходит ее по надежности при динамических нагрузках.
Какая термообработка рекомендуется для полосы 30ХРА?
Оптимальный комплекс свойств достигается после закалки от 860–880 C в масло и высокого отпуска при 540–620 C. Такой режим обеспечивает предел текучести 640 МПа при сохранении пластичности на уровне 15% относительного удлинения.
Можно ли сваривать полосу 30ХРА?
Сварка возможна с ограничениями: необходим предварительный подогрев до 200–300 C, применение низководородных электродов и последующая термообработка сварного соединения. Для ответственных узлов рекомендуется использовать механические соединения вместо сварных.
В каких состояниях поставляется полоса 30ХРА?
Полоса поставляется в горячекатаном состоянии, после нормализации или после улучшения (закалка с высоким отпуском). Выбор состояния поставки определяется требованиями заказчика к механическим свойствам и технологичности последующей обработки.
