Стальной квадрат 30Х2Н2ВФМА-Ш в Минске


Стальной квадрат 30Х2Н2ВФМА-Ш: конструкционная теплостойкая сталь для тяжелонагруженных деталей

Стальной квадрат 30Х2Н2ВФМА-Ш — горячекатаный профиль квадратного сечения из конструкционной легированной теплостойкой стали марки 30Х2Н2ВФМА, изготовленный по технологии электрошлакового переплава (индекс «Ш»). Такое сочетание обеспечивает повышенную чистоту металла по неметаллическим включениям, сероводородной стойкости и стабильность механических свойств в поперечном и продольном направлениях. Квадрат применяется преимущественно для изготовления ответственных деталей, работающих при температурах до 500–550 C под действием знакопеременных и ударных нагрузок.

Химический состав и структура

Марка 30Х2Н2ВФМА относится к системе хромоникельвольфрамванадиймолибденовых сталей перлитного класса. Углерод — 0,27–0,35 %, хром — 1,5–1,8 %, никель — 1,5–1,8 %, вольфрам — 0,8–1,2 %, ванадий — 0,1–0,2 %, молибден — 0,2–0,3 %. Такая композиция обеспечивает прокаливаемость в сечениях до 60–80 мм и устойчивость против отпускной хрупкости второго рода. Электрошлаковый переплав снижает содержание серы до 0,008–0,012 % и фосфора до 0,015–0,020 %, что повышает сопротивление хрупкому разрушению при отрицательных температурах.

Механические свойства

После закалки с 880–900 C в масле и высокого отпуска при 620–650 C достигаются следующие характеристики:

  • предел прочности — 1080–1270 МПа;
  • предел текучести — не менее 930 МПа;
  • относительное удлинение — 12–14 %;
  • ударная вязкость KCU — 60–90 Дж/см;
  • твёрдость — 269–321 HB.

Сортамент и допуски

Квадрат поставляется в горячекатаном или кованом состоянии, со стороной от 20 до 200 мм. Для размеров 20–50 мм предельные отклонения составляют +0,4/–0,8 мм, для 55–100 мм — 1,2 мм. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины. Длина хлыстов — 4–6 м, возможна мерная резка под конкретный раскрой. Термообработка (нормализация, улучшение) выполняется по требованию заказчика с оформлением сертификата качества по ГОСТ 4543 или ТУ производителя.

Сторона квадрата, ммПредельное отклонение, ммТвёрдость, HBПредел текучести, МПаУдарная вязкость KCU, Дж/см
30+0,4/–0,8269–302 930 70
50+0,4/–0,8277–311 950 65
801,2285–321 930 60
1201,5269–311 900 55

Области применения

Квадрат 30Х2Н2ВФМА-Ш востребован в энергетическом машиностроении, нефтегазовой и металлургической отраслях. Из него изготавливают:

  • шпиндели и валы прокатных станов горячей прокатки;
  • крейцкопфы и штоки поршневых компрессоров высокого давления;
  • детали запорной арматуры для паропроводов с температурой пара до 550 C;
  • зубчатые колёса и полумуфты редукторов прокатного оборудования;
  • корпуса и обоймы подшипниковых узлов тяжёлых металлорежущих станков;
  • элементы бурового инструмента и переводники для условий ударно-абразивного износа.

Технологические особенности

Сталь склонна к образованию флокенов, поэтому после горячей деформации обязательна замедленная охлаждаемая или изотермическая выдержка. Обрабатываемость резанием в состоянии поставки — удовлетворительная, после улучшения — пониженная, что требует применения твердосплавного инструмента с износостойкими покрытиями. Свариваемость ограниченная: рекомендуется подогрев до 300–350 C и последующая термообработка сварного соединения. Ковка выполняется в интервале 1180–850 C с медленным охлаждением в песке или термостате.

Вопросы и ответы

Чем отличается 30Х2Н2ВФМА-Ш от 30Х2Н2ВФМА без индекса «Ш»?

Индекс «Ш» обозначает электрошлаковый переплав. Металл имеет меньшее содержание серы и фосфора, более низкую загрязнённость неметаллическими включениями и повышенную однородность механических свойств по сечению.

При какой максимальной температуре сохраняется работоспособность квадрата?

Длительная эксплуатация возможна до 500–550 C. При более высоких температурах наблюдается интенсивное разупрочнение и снижение сопротивления ползучести.

Какая термообработка обеспечивает оптимальный комплекс свойств?

Закалка с 880–900 C в масле, высокий отпуск при 620–650 C с охлаждением на воздухе. Режим уточняется в зависимости от требуемой твёрдости и сечения.

Возможна ли поставка квадрата в термообработанном состоянии?

Да, по согласованию с заказчиком выполняется нормализация, улучшение или закалка с отпуском. Механические свойства подтверждаются сертификатом.