Стальной круг 30ХНМА: конструкционная легированная сталь для ответственных деталей
Стальной круг 30ХНМА — горячекатаный или кованый сортовой прокат из конструкционной легированной стали перлитного класса, выплавляемой по ГОСТ 4543. Марка содержит хром, никель и молибден, что обеспечивает сквозную прокаливаемость в сечениях до 60–80 мм и высокий комплекс механических свойств после улучшения (закалка + высокий отпуск). Круг поставляется диаметром от 20 до 250 мм в состоянии поставки без термообработки, термообработанным (улучшенным) или в нормализованном виде.
Химический состав и структура
Химический состав стали 30ХНМА регламентирован ГОСТ 4543: углерод 0,27–0,34 %, кремний 0,17–0,37 %, марганец 0,40–0,70 %, хром 0,60–0,90 %, никель 0,50–0,80 %, молибден 0,15–0,25 %. Молибден повышает температуру отпускной хрупкости и увеличивает прокаливаемость, никель повышает вязкость и хладостойкость. После улучшения структура представляет собой сорбит отпуска с равномерным распределением карбидной фазы.
Механические свойства после улучшения
| Диаметр круга, мм | в, МПа | 0,2, МПа | 5, % | KCU, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| 25 | 980 | 835 | 12 | 78 |
| 40 | 930 | 785 | 13 | 88 |
| 60 | 880 | 735 | 14 | 98 |
| 80 | 835 | 685 | 15 | 108 |
| 120 | 785 | 635 | 16 | 118 |
Технологические особенности
Сталь 30ХНМА обладает ограниченной свариваемостью — требуется предварительный и сопутствующий подогрев до 200–300 C с последующей термообработкой. Обрабатываемость резанием в улучшенном состоянии удовлетворительная (Kv тв. сплав 0,8). Температура ковки — 1180–850 C, охлаждение замедленное. Прокаливаемость: критический диаметр в масле — 50–70 мм, в воде — 80–100 мм.
Области применения
- Валы, оси, шпиндели и торсионные валы металлорежущих станков и прокатных станов.
- Зубчатые колёса, червяки и валы редукторов подъёмно-транспортного оборудования.
- Крепёжные детали ответственного назначения: шпильки, болты, гайки для энергетической арматуры.
- Детали турбокомпрессоров, насосов и центробежных агрегатов нефтегазовой отрасли.
- Штамповый инструмент горячей деформации и детали кривошипно-шатунного механизма.
- Высоконагруженные детали авиационной и транспортной техники, работающие при –60…+450 C.
Нормативная база
- ГОСТ 4543 — прокат из легированной конструкционной стали.
- ГОСТ 2590 — сортамент горячекатаного круглого проката.
- ГОСТ 2591 — сортамент горячекатаного квадратного проката.
- ГОСТ 14955 — прокат круглый со специальной отделкой поверхности.
- ГОСТ 1050 — общие технические требования к прокату.
Вопросы и ответы
Чем сталь 30ХНМА отличается от 30ХМА?
Сталь 30ХНМА дополнительно содержит никель 0,50–0,80 %, что повышает ударную вязкость и хладостойкость при отрицательных температурах по сравнению с 30ХМА.
Какая термообработка обеспечивает максимальную прочность круга 30ХНМА?
Закалка с 850–870 C в масле с последующим высоким отпуском при 560–620 C. Твёрдость после улучшения — 269–321 HB, предел текучести — до 835 МПа.
До какого диаметра прокаливается сталь 30ХНМА?
Критический диаметр прокаливаемости в масле составляет 50–70 мм, в воде — 80–100 мм, что позволяет получать сквозную закалку в сечениях до 80 мм.
Можно ли сваривать круг из 30ХНМА?
Сварка ограничена: необходим подогрев 200–300 C, сварочные материалы с низким содержанием водорода и последующая термообработка для снятия напряжений.
