Сталь 30 конструкционная углеродистая качественная


Характеристика стали марки 30

Сталь 30

Сталь 30 — конструкционная углеродистая качественная сталь, сваривается с ограничениями. Сварка осуществляется без подогрева и без последующей термообработки, способы: ручная дуговая сварка, автоматическая дуговая сварка под флюсом и газовой защитой, КТС, ЭШС.

Не склонна к флокеночувствительности, склонность к отпускной хрупкости отсутствует. Обрабатываемость резанием в горячекатанном состоянии при HB 143 и δB=470 МПа, К υ тв. спл=1,5 и Кυ б.ст=1,26. Ковку производят при температурном режиме от 1280 до 750 0С, охлаждение на воздухезаготовок сечением до 800 мм. Из стали 30 изготавливаются тяги, серьги, траверсы, рычаги, валы, звездочки, шпиндели, цилиндры прессов, соединительные муфты и другие детали невысокой прочности, крепежные изделия трубопроводов ТЭС, АЭС, паровых газовых гидоротурбин.

Сталь 30: химический состав и физические характеристики

Среднеуглеродистый конструкционный качественный сплав марки 30 включает в себя следующие химические элементы (доля в процентах):

  • Fe – около 97%
  • C – 0,27-0,35%
  • Mn – 0,5-0,8%
  • Si – 0,17-0,37%
  • Cr – не больше 0,25%
  • Cu – не больше 0,25%
  • Ni – не больше 0,25%
  • As – не больше 0,08%
  • S – не больше 0,04%
  • P – не больше 0,035%

С таким набором составляющих сталь принадлежит к категории ограниченно свариваемых, поэтому при использовании РДС, ЭШС или АДС сплаву необходим подогрев, а также последующая термообработка.

Основные механические и физические характеристики, которые демонстрирует сталь 30 марки, представлены здесь:

Поставка сталь 30

Поставляется в виде сортового проката, в том числе и фасонного по регламенту ГОСТ 2590-88 Прокат стальной горячекатаный круглый, ГОСТ 2591-88 Прокат стальной горячекатаный квадратный, ГОСТ 8239-89 Двутавры стальные горячекатаные, ГОСТ 19771-93 Уголки стальные гнутые равнополочные, ГОСТ 19772-93 Уголки стальные гнутые неравнополочные, ГОСТ 8278-83 Швеллеры стальные гнутые равнополочные, ГОСТ 8281-80 Швеллеры стальные гнутые неравнополочные, ГОСТ 8283-93 Профили стальные гнутые корытные равнополочные, ГОСТ 380-94 Сталь углеродистая обыкновенного качества, ГОСТ 8509-93 Уголоки стальные горячекатаные равнополочные, ГОСТ 8510-86 Уголки стальные горячекатаные неравнополочные, ГОСТ 8240-97 Швеллеры стальные горячекатаные, ГОСТ 535-88 Прокат сортовой и фасонный из углеродистой стали обыкновенного качества, ГОСТ 2879-88 Прокат стальной горячекатаный шестигранный, ГОСТ 19903-2015 Прокат листовой горячекатанный, ГОСТ 19904-90 Прокат листовой холоднокатанный, ГОСТ 16523-97 Прокат тонколистовой из углеродистой стали качественной и обыкновенного качества общего назначения, ГОСТ 503-81 Лента холоднокатаная из низкоуглеродистой стали, ГОСТ 103-76 Полоса стальная горячекатаная, ГОСТ 82-70 Прокат стальной горячекатаный широкополосный универсальный, ГОСТ 3282-74 Проволока стальная низкоуглеродистая общего назначения, ГОСТ 17305-71 Проволока из углеродистой конструкционной стали, ГОСТ 10705-80 Трубы стальные электросварные, ГОСТ 10706-76 Трубы стальные электростварные прямошовные, ГОСТ 3262-75 Трубы стальные водогазопроводные.

Обработка металлов давлением. ПоковкиГОСТ 8479-70;
Сварка и резка металлов. Пайка, клепкаГОСТ 10543-98;
Сортовой и фасонный прокатГОСТ 2591-2006; ГОСТ 2590-2006; ГОСТ 2879-2006; ГОСТ 9234-74; ГОСТ 11474-76; ГОСТ 1133-71;
Листы и полосыГОСТ 82-70; ГОСТ 14918-80; ГОСТ 19903-74; ГОСТ 16523-97; ГОСТ 103-2006;
ЛентыГОСТ 3560-73;
Сортовой и фасонный прокатГОСТ 8560-78; ГОСТ 8559-75; ГОСТ 1051-73; ГОСТ 7417-75; ГОСТ 14955-77; ГОСТ 10702-78; ГОСТ 1050-88;
Листы и полосыГОСТ 4405-75; ГОСТ 4041-71; ГОСТ 1577-93;
ЛентыГОСТ 2284-79; ГОСТ 10234-77;
Трубы стальные и соединительные части к нимГОСТ 24950-81; ГОСТ 20295-85; ГОСТ 3262-75;
Проволока стальная низкоуглеродистаяГОСТ 5663-79; ГОСТ 1526-81; ГОСТ 792-67;
Проволока стальная средне- и высокоуглеродистаяГОСТ 9850-72; ГОСТ 3920-70; ГОСТ 7372-79; ГОСТ 17305-91; ГОСТ 26366-84; ГОСТ 9389-75;

Механические свойства проката сталь 30

ГОСТСостояние поковкиСечение, ммσ0,2 (МПа)σв(МПа)δ5 (δ4 ) (%)ψ %НВ, не более
не менее
1050-88Сталь горячекатаная, кованая, калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации252904902150
Сталь калиброванная 5-й категории:
после нагартовки
после отжига или высокого отпуска560735
Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой:4401745
10702-78после отжига или отпуска
после сфероидизирующего отжигаДо 57045179
нагартованная без термообработкиДо 52045179
Листы отожженные или высокоотпущенные560740229
1577-93Полосы нормализованные или горячекатаные8043024
1577-93Лист горячекатаныйиюн.252954902150
16523-70 (Образцы поперечные)До 2440-590-19
Лист холоднокатаный2-3,9440-590 440-590-20
До 2440-590-20
4041-71(Образцы поперечные)Лист термообработанный 1-2-й категории2-3,9430-590-21
2284-79Лента холоднокатаная:апр.1424149
отожженная400-650
нагартованная класс прочности Н10,1-4650-850(16)
10234-77Лента отожженная плющенная0,1-4До 600
0,1-415

Сталь 30 конструкционная углеродистая качественная

Заменители

  • сталь 25
  • сталь 35

Иностранные аналоги

Германия DIN (Евронормы EN)ЯпонияСША
С30 (1.0528)S30CM1031, 1030

Расшифровка

Цифра 30 обозначает, что среднее содержание углерода в стали составляет 0,30%.

Характеристики и назначение

Сталь марки 30 относится к нелегированным специальным конструкционным качественным углеродистым сталям и применяется при изготовлении деталей невысокой прочности, например:

  • тяги,
  • серьги,
  • траверсы,
  • рычаги,
  • валы,
  • звездочки,
  • шпиндели,
  • цилиндры прессов,
  • соединительные муфты

Сталь марки 30 применяется также для изготовления:

  • штропов для вертлюгов,
  • крюков и элеваторов,
  • подъемных крюков,
  • осей,
  • талевых блоков и крон-блоков,
  • лопастей глиномешалок,
  • фланцев,
  • валиков,
  • установочных колец,
  • грунд-букс вертлюгов,
  • деталей буровых лебедок

Сталь марки 30 рекомендуется также дли изготовления некоторых деталей оборудовании нефтеперерабатывающих заводов:

  • шатунных болтов,
  • валор паровых частей насосов,
  • поршневых штоков,
  • валов центробежных насосов,
  • болтов,
  • запорных элементов арматуры, работающей при температуре до 300°C в некоррозионной среде,
  • решеток теплообменннков с плавающей головкой, предназначенных для работы с некоррознонной нефтью и ее продуктами,
  • крепежных деталей, работающих при температуре 375°C

В нормализованном состоянии сталь марки 30 применяется для изготовления деталей, испытывающих сравнительно небольшие напряжения (грундбуксы вертлюгов, крюки, фланцы, установочные кольца и т. д.), а после закалки и высокого отпуска применяется для изготовления таких деталей, как валики, оси, траверсы и вилки буровых лебедок, валы центробежных насосов и т.д.

Изменение механических свойств стали марки 30 в зависимости от температуры отпуска показано на рисунке ниже.

Химический состав, % (ГОСТ 1050-88)

CSiMnCrSРCuNiAs
не более
0,27-0,350,17-0,370,50-0,800,250,040,0350,250,250,08

Химический состав, % (ГОСТ 1050-2013)

Марка сталиМассовая доля элементов, %
CSiMnPSCrNiCu
не более
300,27-0,350,17-0,370,50-0,800,0300,0350,250,300,30

Температура критических точек, °С

Ac1Ac3Ar3Ar1Mн3
730820796680380

Термообработка

Сталь марки 30 подвергают нормализации с температуры 880-900°C.

Закалка производится в воде с температуры 860-880°C и отпуск — при 550-600°C.

Применение стали 30 для крепежных деталей (ГОСТ 32569-2013)

Марка сталиТехнические требованияДопустимые параметры эксплуатацииНазначение
Температура стенки, °СДавление среды, МПа (кгс/см2), не более
30 ГОСТ 1050, ГОСТ 10702СТП 26.260.2043От -40 до +42510(100)Шпильки, болты
16(160)Гайки
От -40 до +450Шайбы

Применение стали 30 (ГОСТ 1050) для кислородной арматуры (по ГОСТ 12.2.052)

Давление кислорода, МПа (кгс/см2), не болееВ арматуре отключения КИП (DN ≤ 6)
в запорной арматурев регулирующей арматуре
при управлении
местномдистанционномместномдистанционном
корпусдетали затворакорпусдетали затворакорпусдетали затворакорпусдетали затворакорпусдетали затвора, шпиндель с запорным конусом ≥60°
1,6 (16)0,6 (6)1,6 (16)

ПРИМЕЧАНИЕ. Арматура из углеродистых сталей и чугунов с покрытием из органосиликатных материалов приравнивается к арматуре из нержавеющих сталей.

Твердость HB (по Бринелю)(ГОСТ 1050-2013)

Марка сталиТвердость HB, не более, для металлопродукции
горячекатаной и кованойкалиброванной и со специальной отделкой поверхности
без термической обработкипосле отжига или высокого отпусканагартованнойпосле отжига или высокого отпуска
3017922979

ПРИМЕЧАНИЕ. Знак «-» означает, что твердость не нормируют и не контролируют

Механические свойства металлопродукции (ГОСТ 1050-2013)

Механические свойства, не менее
Предел текучести σ0,2, Н/мм2Предел прочности σв, Н/мм2Относительное удлинение δ5, %Относительное сужение ψ, %
2954902150

Нормированные механические свойства металлопродукции калиброванной в нагартованном или термически обработанном состоянии

Марка сталиМеханические свойства, не менее, для металлопродукции
нагартованнойотожженной или высокоотпущенной
Предел прочности σв, Н/мм2Относительное удлинение δ5, %Относительное сужение ψ, %Предел прочности σв, Н/мм2Относительное удлинение δ5, %Относительное сужение ψ, %
305607354401745

Механические свойства металлопродукции из стали 35 в зависимости от размера (ГОСТ 105-2013)

Механические свойства металлопродукции размером
Предел текучести σ0,2, МПа не менееПредел прочности σв, МПаОтносительное удлинение δ5, %Работа удара KU, Дж
не менее
до 16 мм включ.
400600-7501830
св. 16 до 40 мм включ.
355550-7002030
св. 40 до 100 мм включ.
295500-6502130

ПРИМЕЧАНИЕ.

  1. Механические свойства металлопродукции из стали марки 30 распространяются на металлопродукцию размером до 63 мм включ.
  2. Значения механических свойств приведены для металлопродукции круглого сечения. Для прямоугольных сечений диапазоны эквивалентных диаметров — в соответствии с приложением Б (ГОСТ 1050-2013).

Механические свойства проката

ГОСТСостояние поставкиСечение, ммПредел текучести σ0,2, МПаПредел прочности σв, МПаОтносительное удлинение δ5, %Относительное сужение ψ, %Твердость HB, не более
не менее
ГОСТ 1050-88Сталь горячекатаная, кованая, калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации252904902150
Сталь калиброванная 5-й категории:
после нагартовки560735
после отжига или высокого отпуска4401745
ГОСТ 10702-78Сталь калиброванная и калиброванная со специальной отделкой
после отжига или отпускаДо 57045179
после сфероидизирующего отжигаДо 52045179
нагартованная без термообработки560740229
ГОСТ 1577-93Лист отожженный или высокоотпущенный8043024
ГОСТ 1577-93Полоса нормализованная или горячекатаная6-252334902150
ГОСТ 16523-89(образцы поперечные)Лист горячекатаныйДо 2440-590(19)
2-3,9440-590(20)
Лист холоднокатаныйДо 2440-590(20)
2-3,9440-590(21)
ГОСТ 16523-89 (образцы категорий поперечные)Лист термообработанный 1 и 2-й4-14430-59024149
ГОСТ 2284-79Лента холоднокатаная:
отожженная,0,1-4400-650(16)
нагартованная, класс прочности Н10,1-4650-850
ГОСТ 10234-77Лента отожженная плющеная0,1-4До 60015

Механические свойства поковок после нормализации (ГОСТ 8479-70)

Сечение, ммКППредел текучести σ0,2, МПаПредел прочности σв, МПаОтносительное удлинение δ5, %Относительное сужение ψ, %KCU, Дж/см2Твердость НВ, не более
не менее
300-500175175350224554101-143
500-800204049
100-300195195390235054111-156
300-500204549
500-800183844
100-300215215430204849123-167
300-500184044
500-800163539
До 100245245470224849143-179
100-300194239
300-500173534

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

tотп, °СПредел текучести σ0,2, МПаПредел прочности σв, МПаОтносительное удлинение δ5, %Относительное сужение ψ, %КCU, Дж/см2Твердость НВ
400420-490560-68016-2453-6490-190153-189
500390-440540-63018-2761-68120-210150-175
600350-390490-57021-2866-72150-230138-158

ПРИМЕЧАНИЕ. Прокат. Закалка с 860 °С в воде; образцы диаметром 60 мм.

Предел выносливости

Термообработкаσ-1, МПа
Закалка с 830 °С в масле; отпуск при 640 °С, σв = 530 МПа255
Нормализация при 875 °С, охл. на воздухе, σв = 495 МПа206

ПРИМЕЧАНИЕ. σ4001/100000 = 108 МПа, σ4251/100000 = 81 МПа, σ4501/100000 = 54 МПа, σ5001/100000 = 22 МПа.

Механические свойства при повышенных температурах

tисп, °С,Предел текучести σ0,2, МПаПредел прочности σв, МПаОтносительное удлинение δ5, %Относительное сужение ψ, %KCU, Дж/см2
20320530255262
300205580215170
500145350247043
60078195358374
800984998
9007753100
10004856100
11003058100
12002164100

Ударная вязкость KCU (ГОСТ 105-2013)

Марка сталиУдарная вязкость KCU, Дж/см2, не менее
3078

Ударная вязкость KCU

ТермообработкаKCU, Дж/см2, при температуре, °С
+20-40-60
Закалка с 860 °С в воде; отпуск при 400 °С724542

ПРИМЕЧАНИЕ. Заготовка диаметром 60 мм.

Технологические свойства

Температура ковки, °С: начала 1280, конца 750. Заготовки сечением до 800 мм охлаждаются на воздухе.

Свариваемость — ограниченно свариваемая. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, ЭШС. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка. КТС без ограничений.

Обрабатываемость резанием — Kv б.ст = 1,7 в горячекатаном состоянии при НВ 143 и σв = 460 МПа.

Флокеночувствительность — не чувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.

Прокаливаемость, мм

Твердость HRCэ на расстоянии от торца, мм (закалка с 900 °С)
1,534,667,5
45,542,5352420,5

Критический диаметр d

ТермообработкаКоличество мартенсита, %d, мм, после закалки
в водев масле
Закалка50189

Вид поставки

  • Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050-88, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8240-89, ГОСТ 8239-89.
  • Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-79, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78.
  • Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 10702-78.
  • Лист толстый ГОСТ 1577-93, ГОСТ 19903-74.
  • Лист тонкий ГОСТ 16523-89.
  • Лента ГОСТ 6009-74, ГОСТ 2284-79, ГОСТ 10234-77.
  • Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70, ГОСТ 1577-93.
  • Проволока ГОСТ 5663-79, ГОСТ 17305-91.
  • Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70.

Плотность ρп кг/см3 при температуре испытаний, °С

Сталь20 °С
307850

Коэффициент линейного расширения α*106, К-1

Марка сталиα*106, К-1 при температуре испытаний, °С
20-10020-20020-30020-40020-50020-60020-700
3012,112,913,614,214,715,015,2

Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К)

Марка Сталиλ Вт/(м*К), при температуре испытаний, °С
20100200300400500600700
305251494643393632

Модуль Юнга (нормальной упругости) Е, ГПа

Марка СталиПри температуре испытаний, °С
20100200300400500600
30200196191185164

Модуль упругости при сдвиге на кручение G, ГПа

Марка сталиПри температуре испытаний, °С
20100200300400500600
3078777673696659

Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К)

Марка сталиc, Дж/(кг*К), при температуре испытаний, °С
20-10020-20020-30020-40020-500
30470483546563764

Узнать еще

Сталь марки 20: расшифровка, характеристики, химич…

Сталь 6ХВГ инструментальная штамповая…

Сталь 5ХНМ инструментальная штамповая…

Сталь 45Х конструкционная легированная…

Механические свойства поковок сталь 30

Термообработка, состояние поставкиСечение, ммσ0,2, МПаσB, МПаδ5, %ψ, %KCU, Дж/м2HB
Нормализация
КП 175300-500175350224554101-143
КП 175500-800175350204049101-143
КП 195100-300195390235054111-156
КП 195300-500195390204549111-156
КП 195500-800195390183844111-156
КП 215100-300215430204849123-167
КП 215300-500215430184044123-167
КП 215500-800215430163539123-167
КП 245<100245470224849143-179
КП 245100-300245470194239143-179
КП 245300-500245470173534143-179

Сталь 30 – ударная вязкость, Дж/см2

Сортамент Размеры – толщина, диаметр, мм Режимы термообработки Т, 0С KCU при температурах
-600С -400С +200С
Заготовки 60 Закалка (вода) 860
Отпуск 400 42 45 72

Механические свойства сталь 30 при повышенных температурах

Температура испытаний, °ССостояние стали, условия испытанияσ0,2 (МПа)σв(МПа)δ5 (%)ψ %KCU (Дж / см2)
20Состояние поставки320530255262
300Образец диаметром 5 мм, длиной 25 мм, деформированный. Скорость деформирования 10 мм/мин. Скорость деформации 0,007 1/с205580215170
500145350247043
60078195358374
800984998
9007753100
10004856100
11003058100
12002164100

Механические свойства стали 30 при нормальной температуре

Вид поставкиРазмерНапр.sTd5yKCUТермообработка
ммМПаМПа%%кДж / м2
Лист термообработ., ГОСТ 4041-71апр.14430-59024
Прокат, ГОСТ 1050-88до 804902952150Нормализация
Прокат нагартован., ГОСТ 1050-88560735
Прокат отожжен., ГОСТ 1050-884401745
Лента отожжен., ГОСТ 2284-79390-64016
Лента нагартован., ГОСТ 2284-79640-930

Физические свойства сталь 30

TемператураE 10- 5a 10 6lrCR 10 9
МПа1/ГрадВт/(м·град)кг/м3Дж/(кг·град)Ом·м
202527850
1001.9612.151470
2001.9112.949483
3001.8513.646546
40014.243563
50014.739764
6001.641536
70015.232

Вычисляемые свойства: плотность стали составляет 7850 кг/м3

Описание 30ХГСА

Сталь 30хгса относится к классу легированной конструкционной стали. Она была создана для нужд авиации, но благодаря отличным характеристикам быстро перешла в разряд популярных материалов в машиностроении. Нередко сталь 30хгса называют «хромансиль». Это название сплав получил благодаря содержащемся в нем легирующим элементам (хром, марганец и кремний), латинские названия которых в сокращении и составили слово «хромансиль».

Маркировка стали 30хгса включает число, находящееся на первом месте и показывающее выраженный в сотых долях процент содержания углерода. В данном случае он составляет 3%, то есть соответствует норме для класса среднелегированных сталей (до 2,5% — низколегированная, от 2,5 до 10% — среднелегированная, от 10% — высоколегированная). Литеры «Х», «Г» и «С» указывают на содержание в стали легирующих элементов – хрома, марганца и кремния. Так как после буквенных обозначений легирующих элементов нет чисел, значит их процентное содержание приблизительно равно 1%. Литера «А» на конце маркировки показывает, что сталь 30хгса относится к категории высококачественных сталей.

Зарубежные аналоги сталь 30

США1030, G10300, M1031
Германия1.0528, C30, C30E, Ck30
ЯпонияS28C, S30C, S33C, SWRCH30K, SWRCH33K
ФранцияC30E, FR32, XC32
Англия080M32
Евросоюз1.1178, C30, C30E
ИталияC30, C30E, C30R
Китай30, ML25Mn, ML30
Болгария30
Польша30, 30A, 30rs
РумынияOLC30
Чехия12031
  • Конструкционная сталь
  • Инструментальная сталь

Применение

Сталь 30ХГСА, применение которой связано с химическим составом и основными качествами, встречается в различных отраслях промышленности. Чаще всего легированная сталь используется в нижеприведенных случаях:

  1. В строительной области получили большое распространение крепежные элементы, которые эксплуатируются при переменных нагрузках. Невысокая коррозионная стойкость определяет то, что крепежные материалы могут использоваться только при защите устройства.
  2. В авиастроении используется сплав в качестве расходного материала при изготовлении валов, фланцев и прочих деталей. Стоит учитывать, что сплав не используют при создании ответственных элементов.
  3. В машиностроительной области применяется при создании элементов, которые работают при постоянных или переменных нагрузках.

Стоимость используемого сырья во многом зависит от того, какой лом использовался. В продаже встречаются зарубежные аналоги, к примеру, 14331 (Чехия) и 30ChGSA (Болгария). Их химический состав и основные качества во многом схожи.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: