Марку 30ХГСА относят к качественным конструкционным среднелигированным сталям. Преимущественное применение "хромансиля" происходит после термической обработки. Качественная конструкционная сталь отличается повышенной прочностью.
Из сплава выпускают трубы, поковки, сортовой прокат, в том числе фасонный.
Характеристики марки
Химический составСогласно ГОСТ 4543-2016 в состав Ст. 30ХГСА в определяющих количествах входят:
- углерод 0,28 ‒ 0,34%;
- кремний 0,9 ‒ 1,2%;
- марганец и хром 0,8 ‒ 1,1%;
- вредные сера и фосфор менее 0,025%.
Маркировка 30ХГСА, действующая в России, говорит о следующем:
- цифра 30 ‒ примерное содержание 0,30% углерода увеличивает твёрдость сплава и ухудшает пластичность;
- буква "Х" ‒ введение хрома повышает коррозионную стойкость, абразивную износостойкость, жаропрочность;
- "Г" ‒ марганец способствует удалению нежелательной серы и кислорода, улучшению качества поверхности, свариваемости, уменьшает вероятность растрескивания во время термообработки;
- "С" ‒ кремний усиливает устойчивость к воздействию высоких температур, пластичность;
- "А" ‒ характеризует сталь, подвергшуюся закаливанию с высоким отпуском, что повышает упругость в три раза.
Отсутствие цифры при буках Х, Г, С информирует о примерном содержании легирующей добавки в пределах 1%. Незначительные примеси меди и никеля не оказывают решающего влияния на возможности стали.
При температуре испытаний 20оС:
| Наименование показателя | Обозначение | Единица измерения | Значение |
|---|---|---|---|
| Модуль нормальной упругости | Е | ГПа | 215 |
| модуль упругости при сдвиге | G | ГПа | 84 |
| плотность | ρ | кг/м3 | 7850 |
| коэффициент теплопроводности | ƛ | Вт/(м·К) | 38 |
| удельное электросопротивление | R | нОм·м | 210 |
При температуре 20 ‒ 100оС:
- коэффициент линейного расширения α·106, К-1 ‒ 11,7;
- удельная теплоёмкость С, Дж/(кг·К) ‒ 496.
Технологические свойства
- Начало ковки при температуре 1240оС, окончание ‒ 800оС.
- Свариваемость ограниченная. РДС и АДС проводят под флюсом в защитной атмосфере. Перед сваркой сплав нагревают, после термически обрабатывают. Контактную сварку проводят без ограничений.
- Обработку резанием совершают в горячекатанном состоянии при НВ = 207 ‒ 217, σв = 710 МПа.
- Сталь флокеночувствительна и склонна к отпускной хрупкости.
Механические характеристики
- Предел текучести 820 МПа, для сравнения нержавейка 12Х18Н10Т "потечёт" при 400 МПа.
- Полное разрушение при нагрузках 980 МПа.
- Пластичные свойства: относительное изменение длины в процентах 11, сужение ‒ 50.
- Предел выносливости 490 МПа, что превышает соответствующий показатель для Ст. 45 в два раза.
- Повышенная прочность ‒ 50 ед. по Роквеллу.
- Сохранение механических свойств вплоть до четырёхсот градусов Цельсия.
Химические свойства
Представленная марка не относится к классу коррозионностойких. При длительном воздействии влаги неизбежно появление ржавчины.
Путём электролиза наносят гальванические хромо - никелевые покрытия, которые повышают коррозионную устойчивость.
Сферы использования
В середине двадцатого века элементы управления, механизмы самолётов полностью делали из марки 30ГСА. Вскоре началось массовое использование сплава в машиностроении, станкостроении, прочих отраслях.
- Выпуск крепежа, сварных конструкций в строительстве, способных выдерживать переменные нагрузки и низкие температуры; ограниченная коррозионная устойчивость препятствует повсеместному применению;
- расходные элементы в самолётостроении, например, фланцы, валы;
- средние и мелкие детали сложной конфигурации, работающие в условиях износа;
- термически обработанные детали машин, эксплуатирующиеся при температуре до 200оС.
