Главная  >  Справочник  >  Сталь конструкционная легированная 30ХН2МА

Сталь конструкционная легированная 30ХН2МА: описание, свойства, применение

Сталь 30ХН2МА – высококачественная конструкционная легированная сталь, широко применяемая в машиностроении, авиастроении и других отраслях промышленности, где требуется высокая прочность, вязкость и усталостная прочность деталей, работающих в условиях высоких нагрузок и знакопеременных напряжений. Эта марка стали отличается сбалансированным химическим составом, который обеспечивает оптимальное сочетание механических свойств после термической обработки.

Свойства стали 30ХН2МА

Сталь 30ХН2МА обладает следующими ключевыми свойствами:

• Высокая прочность и предел текучести: Обеспечивают способность деталей выдерживать значительные статические и динамические нагрузки без пластической деформации.
• Высокая вязкость и ударная вязкость: Гарантируют сопротивление хрупкому разрушению при ударных нагрузках и низких температурах.
• Высокая усталостная прочность: Обеспечивает длительную работоспособность деталей при знакопеременных нагрузках.
• Прокаливаемость: Обеспечивает возможность получения высокой твердости и прочности в глубоких слоях деталей при термической обработке.
• Свариваемость: Ограниченно свариваемая, рекомендуется применять специальные методы сварки и предварительный подогрев.
• Обрабатываемость: Хорошо обрабатывается резанием в отожженном состоянии.
• Коррозионная стойкость: Невысокая, требуется защита от коррозии в агрессивных средах.

Химический состав стали 30ХН2МА (ГОСТ 4543-2016)

Химический состав стали 30ХН2МА строго регламентируется ГОСТ 4543-2016 "Прокат из конструкционной легированной стали. Общие технические условия." и обеспечивает стабильность свойств.

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	0.26 - 0.34
Хром (Cr)	1.25 - 1.65
Никель (Ni)	1.40 - 1.80
Марганец (Mn)	0.40 - 0.70
Кремний (Si)	0.17 - 0.37
Молибден (Mo)	0.15 - 0.30
Сера (S)	≤ 0.025
Фосфор (P)	≤ 0.025
Медь (Cu)	≤ 0.30

Расшифровка обозначения:

• 30 – указывает на среднее содержание углерода в сотых долях процента (0,30%).
• Х – указывает на наличие хрома в составе стали.
• Н – указывает на наличие никеля в составе стали.
• 2 – указывает на примерное содержание никеля в процентах (около 2%).
• М – указывает на наличие молибдена в составе стали.
• А – указывает на то, что сталь высококачественная.

Механические свойства стали 30ХН2МА (ГОСТ 4543-2016)

Механические свойства стали 30ХН2МА зависят от режима термической обработки. Приведены типичные значения для закалки с отпуском:

Свойство	Значение	Единица измерения
Предел прочности (σв, временное сопротивление)	980 - 1180	МПа
Предел текучести (σт)	785 - 980	МПа
Относительное удлинение (δ5)	12 - 16	%
Относительное сужение (ψ)	50 - 60	%
Ударная вязкость (KCU)	78 - 98	Дж/см²
Твердость по Бринеллю (HB)	241 - 341

Физические свойства стали 30ХН2МА

Свойство	Значение	Единица измерения
Плотность	7850	кг/м³
Модуль упругости	2.1 x 10⁵	МПа
Коэффициент линейного теплового расширения	12 x 10⁻⁶	1/°C
Теплопроводность	34	Вт/(м·°С)
Удельная теплоемкость	480	Дж/(кг·°С)
Электрическое сопротивление	0.24 x 10⁻⁶	Ом·м

Применение стали 30ХН2МА

Благодаря своим высоким механическим свойствам, сталь 30ХН2МА находит широкое применение в различных отраслях промышленности:

• Авиастроение: Изготовление ответственных деталей авиационных двигателей, шасси, крыльев и других элементов конструкции, требующих высокой прочности, вязкости и усталостной прочности.
• Машиностроение: Производство валов, шестерен, коленчатых валов, шатунов, зубчатых колес, крепежных деталей, осей, дисков, муфт и других нагруженных деталей, работающих в условиях высоких статических и динамических нагрузок.
• Энергетика: Изготовление роторов и дисков турбин, валов генераторов, деталей паровых котлов и другого оборудования, работающего при высоких температурах и давлениях.
• Транспортное машиностроение: Производство деталей железнодорожного транспорта, автомобилей и другой техники, требующей высокой прочности и надежности.
• Нефтегазовая промышленность: Изготовление бурового оборудования, трубопроводной арматуры и других деталей, работающих в агрессивных средах и при высоких давлениях.
• Военная промышленность: Производство деталей вооружения, бронетехники и другого оборудования, требующего высокой прочности и надежности.

Виды металлопроката из стали 30ХН2МА

Сталь 30ХН2МА поставляется в различных видах металлопроката:

• Круг: Наиболее распространенный вид проката, используемый для изготовления деталей методом точения, фрезерования и других видов механической обработки.
• Квадрат: Используется для изготовления деталей, требующих высокой жесткости и прочности.
• Полоса: Используется для изготовления плоских деталей, пружин и других элементов конструкций.
• Лист: Используется для изготовления корпусных деталей, обшивки и других элементов конструкций.
• Трубы: Используются для транспортировки жидкостей и газов, а также для изготовления конструкционных элементов.
• Поковки: Используются для изготовления деталей сложной формы, требующих высокой прочности и надежности.

ГОСТы, регламентирующие сталь 30ХН2МА и металлопрокат из нее

• ГОСТ 4543-2016 "Прокат из конструкционной легированной стали. Общие технические условия." – основной стандарт, определяющий химический состав, механические свойства и другие требования к стали 30ХН2МА.
• ГОСТ 2590-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент." – определяет сортамент круглого проката из стали 30ХН2МА.
• ГОСТ 2591-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент." – определяет сортамент квадратного проката из стали 30ХН2МА.
• ГОСТ 103-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой. Сортамент." – определяет сортамент полосового проката из стали 30ХН2МА.
• ГОСТ 19903-2015 "Прокат листовой горячекатаный. Сортамент." – определяет сортамент листового проката из стали 30ХН2МА.
• ГОСТ 8734-75 "Трубы стальные бесшовные горячедеформированные. Сортамент." – определяет сортамент бесшовных труб из стали 30ХН2МА.
• ГОСТ 8479-70 "Поковки из конструкционной легированной и инструментальной стали. Общие технические условия." – определяет требования к поковкам из стали 30ХН2МА.
• ГОСТ 7566-2018 "Металлопродукция. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение." – определяет общие требования к приемке, маркировке, упаковке, транспортированию и хранению металлопродукции из стали 30ХН2МА.

Операции в цехах, использующие материалы из стали 30ХН2МА

Сталь 30ХН2МА используется в различных цехах, где производятся детали и конструкции, требующие высокой прочности и надежности. Вот некоторые примеры:

• Механический цех:
  • Токарная обработка: Изготовление валов, осей, втулок и других деталей вращения.
  • Фрезерная обработка: Изготовление корпусных деталей, зубчатых колес, шпоночных пазов и других сложных деталей.
  • Шлифовальная обработка: Финишная обработка деталей для достижения высокой точности размеров и шероховатости поверхности.
  • Сверление, растачивание, зенкерование: Создание отверстий различного диаметра и формы.
• Термический цех:
  • Закалка: Нагрев стали до высокой температуры с последующим быстрым охлаждением для повышения твердости и прочности.
  • Отпуск: Нагрев закаленной стали до определенной температуры для снижения хрупкости и повышения вязкости.
  • Нормализация: Нагрев стали до определенной температуры с последующим охлаждением на воздухе для улучшения структуры и механических свойств.
  • Улучшение: Комплексная термическая обработка, включающая закалку и отпуск, для достижения оптимального сочетания прочности, вязкости и пластичности.
• Сварочный цех:
  • Сварка: Соединение деталей из стали 30ХН2МА с использованием различных методов сварки (дуговая сварка, газовая сварка, точечная сварка и др.). Требуется предварительный подогрев и специальные электроды.
• Кузнечный цех:
  • Ковка: Изготовление поковок сложной формы из стали 30ХН2МА.
• Инструментальный цех:
  • Изготовление штампов и пресс-форм для обработки металлов давлением.
• Литейный цех: (реже)
  • Изготовление отливок деталей из стали 30ХН2МА (требуется специальная технология литья).

Сталь 30ХН2МА – это надежный и проверенный материал, обладающий превосходными механическими свойствами. Благодаря широкому спектру применения и доступности различных видов металлопроката, сталь 30ХН2МА остается востребованной во многих отраслях промышленности, где требуется высокая прочность, надежность и долговечность деталей. Правильный выбор режима термической обработки и технологии изготовления деталей позволяет в полной мере реализовать потенциал этой стали и обеспечить требуемые эксплуатационные характеристики изделий.