Характеристики стали 30ХГСА ГОСТ 4543-71
Сталь 30ХГСА (ГОСТ 4543-71) — легированная конструкционная сталь с оптимальным сочетанием прочности и пластичности:
✔ Предел прочности: 950-1100 МПа
✔ Твердость после термообработки: 269-302 HB
✔ Относительное удлинение: 10-12%
✔ Ударная вязкость: 50 Дж/см²
1. Расшифровка маркировки
- 30 — 0.30% углерода (диапазон 0.28-0.34%)
- Х — хром (~0.8-1.1%)
- Г — марганец (~0.8-1.1%)
- С — кремний (~0.9-1.2%)
- А — высококачественная (S≤0.025%, P≤0.025%)
Классификация:
- Группа: конструкционные легированные стали
- Тип: хромансиль (Cr-Mn-Si система)
- Категория: сталь для ответственных конструкций (ГОСТ 4543-2016)
2. Химический состав (ГОСТ 4543-2016)
| Элемент | Содержание (%) | Допуск (±) | Металлургическое влияние |
|---|---|---|---|
| C | 0.28-0.34 | 0.01 | Базовая прочность |
| Si | 0.9-1.2 | 0.05 | Повышение упругости |
| Mn | 0.8-1.1 | 0.03 | Прокаливаемость |
| Cr | 0.8-1.1 | 0.05 | Твердость |
| Ni | ≤0.30 | — | Примесь |
| S | ≤0.025 | — | Вредная примесь |
| P | ≤0.025 | — | Вредная примесь |
Ключевые особенности:
- Коэффициент эквивалентной прокаливаемости: 1.4-1.6
- Карбидный потенциал: 5-7%
3. Механические свойства (после термообработки)
Типовые режимы и характеристики:
- Закалка + отпуск (оптимальный режим):
- Твердость: 28-32 HRC
- Предел прочности: 1100-1300 МПа
- Предел текучести: 950-1100 МПа
- Относительное удлинение: 10-12%
- Ударная вязкость: 80-100 Дж/см²
- Нормализация:
- Твердость: 179-217 HB
- Микроструктура: сорбит + феррит
- Улучшение (закалка + высокий отпуск):
- Твердость: 24-28 HRC
- KCU: 120-150 Дж/см²
Уникальные свойства:
- Коэффициент анизотропии: 1.05-1.10
- Предел выносливости (10⁷ циклов): 500-550 МПа
4. Физические свойства
| Параметр | 20°C | 300°C |
|---|---|---|
| Плотность (г/см³) | 7.85 | 7.80 |
| Теплопроводность (Вт/(м·К)) | 39.2 | 36.8 |
| Коэфф. линейного расширения (10⁻⁶/°C) | 12.5 | 14.2 |
| Модуль упругости (ГПа) | 210 | 190 |
| Удельное электросопротивление (нОм·м) | 220 | 320 |
Термодинамические характеристики:
- Температура плавления: 1490-1520°C
- Критическая точка Ac₁: 740°C
- Теплоемкость: 477 Дж/(кг·К)
5. Технологические свойства
Обрабатываемость:
- Коэффициент обрабатываемости: 0.75 (относительно Стали 45)
- Рекомендуемые режимы:
- Скорость резания: 35-45 м/мин
- Подача: 0.2-0.4 мм/об
- Глубина резания: 3-5 мм
Свариваемость:
- Категория: ограниченно свариваемая
- Рекомендуемые методы:
- РДС с подогревом 150-200°C
- Аргонодуговая сварка
- Обязательная термообработка после сварки
Термообработка:
- Отжиг:
- Температура: 840-860°C
- Охлаждение: 30°C/час до 600°C
- Закалка:
- Температура: 880-900°C
- Охлаждение: масло
- Отпуск:
- Для высоких свойств: 550-600°C
- Для вязкости: 650-680°C
6. Применение
Основные области:
- Авиационные конструкции (лонжероны, шпангоуты)
- Ответственные сварные конструкции
- Детали шасси транспортных средств
- Валы и оси повышенной прочности
- Крепежные детали специального назначения
Специализированное применение:
- Детали бурового оборудования
- Элементы космических аппаратов
- Корпуса высоконагруженных механизмов
- Детали артиллерийских систем
7. Преимущества и недостатки
Преимущества (+):
- Оптимальное сочетание прочности и вязкости
- Хорошая свариваемость для легированной стали
- Высокая усталостная прочность
- Устойчивость к хладноломкости
- Относительно невысокая стоимость
Недостатки (-):
- Склонность к отпускной хрупкости II рода
- Ограниченная коррозионная стойкость
- Чувствительность к скорости охлаждения
- Сложность обработки резанием в закаленном состоянии
- Обезуглероживание при нагреве
8. Российские аналоги и альтернативы
| Марка | Отличия | Применение |
|---|---|---|
| 35ХГСА | +0.05%C | Более нагруженные детали |
| 25ХГСА | -0.05%C | Для лучшей свариваемости |
| 30ХГСН2А | +Ni | Критические конструкции |
| 40ХН2МА | Другая система легирования | Альтернатива |
Экспертная рекомендация:
- Для сварных конструкций — 30ХГСА
- Для особо ответственных деталей — 30ХГСН2А
- Для экономичных решений — 35ХГСА
9. Интересные факты
- Использовалась в конструкции первого советского реактивного истребителя МиГ-15
- Применяется в современных ракетных двигателях
- Входит в состав броневых сталей
- Оптимальна для изготовления высоконагруженных пружин
Вывод: Сталь 30ХГСА остается востребованным материалом для ответственных конструкций в авиационной и оборонной промышленности. Ее оптимальное сочетание технологических и эксплуатационных характеристик обеспечивает надежную работу в экстремальных условиях. Для современных применений рекомендуется использовать модифицированные версии с контролем структуры и дополнительными упрочняющими обработками.
Почему стоит купить у нас?
✔ Собственное производство полного цикла
✔ Строгий контроль качества (ГОСТ 4543-71)
✔ Изготовление по ТУ заказчика
✔ Конкурентные цены
✔ Доставка по всей России
✈️ Нужна качественная конструкционная сталь? Оставьте заявку — мы предложим оптимальное решение!
