Жаропрочный круг 30ХМА: характеристики стали и области применения
Жаропрочный круг 30ХМА — горячекатаный или кованый сортовой прокат из конструкционной легированной стали перлитного класса, предназначенный для изготовления деталей, работающих при повышенных температурах под нагрузкой. Марка 30ХМА регламентируется ГОСТ 4543-2016 и содержит 0,26–0,33 % углерода, 0,8–1,1 % хрома, 0,4–0,55 % молибдена. Молибден повышает температуру рекристаллизации и сопротивление ползучести, хром увеличивает прокаливаемость и жаростойкость. Круг поставляется диаметром 20–250 мм в термообработанном или горячекатаном состоянии.
Технические параметры проката
| Диаметр, мм | Предел текучести, МПа | Предел прочности, МПа | Твёрдость, HB | Ударная вязкость, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| 20–40 | 785 | 980 | 241–285 | 59 |
| 45–80 | 735 | 930 | 229–277 | 54 |
| 85–150 | 685 | 880 | 217–269 | 49 |
| 160–250 | 635 | 830 | 207–255 | 44 |
Жаропрочные свойства и рабочие температуры
Сталь 30ХМА сохраняет регламентированные механические свойства при длительной эксплуатации до 500–520 C. Длительная прочность при 500 C составляет не менее 180 МПа за 10 часов. Предел ползучести при 480 C — не менее 100 МПа за 10 часов при остаточной деформации 0,2 %. Термообработка включает закалку от 880–900 C в масле и высокий отпуск при 620–680 C, что обеспечивает дисперсионное твердение карбидами MoC и CrC по границам зёрен.
Области применения
- Шпильки и болты фланцевых соединений паропроводов ТЭС и АЭС с рабочим давлением до 25 МПа
- Валы, оси и зубчатые колёса редукторов прокатных станов горячей прокатки
- Детали крепежа корпусов паровых турбин и арматуры высокого давления
- Штоки и гильзы гидроцилиндров металлургического оборудования
- Элементы оснастки прессов горячего деформирования и штампов
- Трубные решётки и коллекторы теплообменной аппаратуры нефтехимии
Технологические особенности обработки
Круг 30ХМА удовлетворительно обрабатывается резанием в термообработанном состоянии при твёрдости до 285 HB. Свариваемость ограниченная — требуется предварительный подогрев до 200–250 C и последующая термообработка для снятия остаточных напряжений. Прокаливаемость обеспечивает сквозную закалку в сечениях до 50 мм. Температура хрупкости после отпуска — не выше –40 C. Поставка осуществляется по ГОСТ 2590-2006 и ГОСТ 4543-2016 с приёмосдаточными испытаниями на растяжение и ударный изгиб.
Вопросы и ответы
До какой температуры сохраняется жаропрочность круга 30ХМА?
Длительная рабочая температура не превышает 500–520 C. При 500 C предел длительной прочности за 10 часов составляет не менее 180 МПа.
Какая термообработка применяется для круга 30ХМА?
Закалка от 880–900 C в масле с последующим высоким отпуском при 620–680 C. Режим обеспечивает твёрдость 207–285 HB в зависимости от диаметра.
Чем отличается 30ХМА от 30ХМ?
Буква «А» обозначает повышенные требования по чистоте стали: ограничение серы до 0,025 % и фосфора до 0,025 %, что повышает ударную вязкость и сопротивление хрупкому разрушению.
Возможна ли сварка деталей из стали 30ХМА?
Свариваемость ограниченная. Требуется предварительный подогрев до 200–250 C, сварочные материалы с низким содержанием водорода и послесварочный отпуск при 650–680 C.
