Главная  >  Справочник  >  Сталь конструкционная легированная 30Х3МФ

Сталь конструкционная легированная 30Х3МФ: описание, свойства, применение

Сталь 30Х3МФ – высококачественная конструкционная легированная сталь, обладающая уникальным сочетанием прочности, вязкости и износостойкости. Благодаря своему сбалансированному химическому составу и особым режимам термообработки, сталь 30Х3МФ находит широкое применение в ответственных деталях, работающих в условиях высоких нагрузок, температур и агрессивных сред.

Свойства стали 30Х3МФ

• Высокая прочность: Обеспечивает надежность и долговечность деталей, подверженных значительным статическим и динамическим нагрузкам.
• Повышенная вязкость: Предотвращает хрупкое разрушение при ударных нагрузках и в условиях низких температур.
• Износостойкость: Гарантирует длительный срок службы деталей, работающих в условиях трения и абразивного износа.
• Прокаливаемость: Обеспечивает получение высокой твердости и прочности в глубоких слоях детали при закалке.
• Устойчивость к отпускной хрупкости: Предотвращает снижение ударной вязкости при нагреве в определенном температурном диапазоне.
• Хорошая обрабатываемость резанием: Облегчает изготовление деталей сложной формы.
• Свариваемость: Ограниченно свариваемая. Для получения качественных сварных соединений требуется предварительный подогрев и последующая термообработка.

Химический состав стали 30Х3МФ (ГОСТ 4543-71)

Элемент	Содержание (%)
Углерод (C)	0.26 - 0.34
Кремний (Si)	0.17 - 0.37
Марганец (Mn)	0.30 - 0.60
Никель (Ni)	до 0.30
Хром (Cr)	2.80 - 3.30
Медь (Cu)	до 0.30
Молибден (Mo)	0.30 - 0.50
Ванадий (V)	0.10 - 0.20
Сера (S)	до 0.025
Фосфор (P)	до 0.025

Расшифровка обозначения стали 30Х3МФ:

• 30: Указывает на содержание углерода в сотых долях процента (0.30%).
• Х3: Обозначает наличие хрома (Cr) в количестве около 3%.
• М: Указывает на наличие молибдена (Mo).
• Ф: Обозначает наличие ванадия (V).

Механические свойства стали 30Х3МФ (ГОСТ 4543-71)

Механические свойства стали 30Х3МФ зависят от режима термической обработки (закалка, отпуск). Приведенные ниже значения являются ориентировочными и могут варьироваться в зависимости от конкретной партии стали и условий испытаний.

Свойство	Значение	Единица измерения
Предел прочности (σв)	980 - 1180	МПа
Предел текучести (σт)	835 - 930	МПа
Относительное удлинение (δ5)	12 - 16	%
Относительное сужение (ψ)	45 - 55	%
Ударная вязкость (KCU)	50 - 80	Дж/см2
Твердость (HRC)	28 - 35

Физические свойства стали 30Х3МФ

Свойство	Значение	Единица измерения
Плотность	7850	кг/м3
Модуль упругости (E)	2.1 x 105	МПа
Коэффициент линейного расширения (α)	11.5 x 10-6	1/°C
Теплопроводность (λ)	34	Вт/(м·°C)
Удельная теплоемкость (c)	462	Дж/(кг·°C)

Сферы применения стали 30Х3МФ

Сталь 30Х3МФ широко используется в различных отраслях промышленности для изготовления ответственных деталей, работающих в условиях высоких нагрузок, температур и агрессивных сред. Основные области применения включают:

• Авиационная промышленность: Валы, шестерни, диски, крепежные элементы, детали шасси и другие компоненты авиационных двигателей и планеров.
• Энергетическое машиностроение: Роторы турбин, валы генераторов, крепежные детали, работающие при высоких температурах и давлениях.
• Нефтегазовая промышленность: Буровые трубы, элементы насосно-компрессорного оборудования, детали запорной арматуры, работающие в условиях агрессивных сред.
• Транспортное машиностроение: Валы, шестерни, пружины, торсионы, детали подвески, работающие при высоких нагрузках и в условиях низких температур.
• Общее машиностроение: Зубчатые колеса, валы, оси, крепежные элементы, работающие в условиях высоких нагрузок и износа.
• Производство инструмента: Оправки, цанги, державки, корпуса инструментов, работающих при высоких скоростях резания и нагрузках.
• Военная промышленность: Детали вооружения и военной техники, требующие высокой прочности и надежности.

Виды металлопроката из стали 30Х3МФ

Сталь 30Х3МФ поставляется в виде различных видов металлопроката, что позволяет изготавливать детали различной формы и размеров. Основные виды металлопроката включают:

• Круг: Используется для изготовления валов, осей, крепежных элементов и других деталей цилиндрической формы.
• Квадрат: Применяется для изготовления деталей прямоугольной формы, а также для производства заготовок для дальнейшей обработки.
• Полоса: Используется для изготовления плоских деталей, а также для производства сварных конструкций.
• Лист: Применяется для изготовления обшивки, корпусов и других плоских элементов конструкций.
• Труба: Используется для изготовления трубопроводов, а также для производства полых деталей.
• Поковка: Используется для изготовления деталей сложной формы, требующих высокой прочности и износостойкости.

ГОСТы, регламентирующие сталь 30Х3МФ и металлопрокат из нее

На сталь 30Х3МФ и металлопрокат из нее распространяются следующие ГОСТы:

• ГОСТ 4543-71: Сталь легированная конструкционная. Марки. (Определяет химический состав, механические свойства и требования к качеству стали 30Х3МФ)
• ГОСТ 2590-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент. (Определяет размеры и допуски для круглого проката из стали 30Х3МФ)
• ГОСТ 2591-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент. (Определяет размеры и допуски для квадратного проката из стали 30Х3МФ)
• ГОСТ 103-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой. Сортамент. (Определяет размеры и допуски для полосового проката из стали 30Х3МФ)
• ГОСТ 19281-2014: Прокат повышенной прочности. Общие технические условия. (Распространяется на прокат из стали 30Х3МФ, используемый для изготовления деталей повышенной прочности)
• ГОСТ 8479-70: Поковки из конструкционной легированной и инструментальной стали. Общие технические условия. (Определяет требования к качеству поковок из стали 30Х3МФ)
• Другие ГОСТы: В зависимости от конкретного вида металлопроката и области применения могут применяться другие ГОСТы, регламентирующие требования к качеству поверхности, точности размеров и другим параметрам.

Операции в цехах, производимые с использованием материалов из стали 30Х3МФ

Сталь 30Х3МФ используется на различных этапах производственного процесса в машиностроительных и металлургических цехах. Основные операции включают:

• Заготовительное производство: Резка сортового проката (круг, квадрат, полоса) на заготовки требуемой длины с использованием ленточнопильных станков, гильотинных ножниц или плазменной резки.
• Кузнечно-прессовое производство: Изготовление поковок сложной формы на молотах, прессах и ковочных машинах. Операции включают нагрев заготовки, ковку, штамповку и обрезку облоя.
• Механическая обработка: Обработка заготовок на токарных, фрезерных, сверлильных и шлифовальных станках для придания им окончательной формы и размеров. Операции включают точение, фрезерование, сверление, растачивание, шлифование, хонингование и другие.
• Термическая обработка: Закалка и отпуск деталей для получения требуемых механических свойств. Операции включают нагрев до заданной температуры, выдержку, охлаждение в масле или воде и последующий отпуск для снятия внутренних напряжений.
• Сварочное производство: Сварка деталей из стали 30Х3МФ с использованием различных методов сварки (ручная дуговая сварка, полуавтоматическая сварка, аргонодуговая сварка). Требуется предварительный подогрев и последующая термообработка для снятия напряжений и улучшения структуры сварного соединения.
• Контроль качества: Проведение различных видов контроля качества (визуальный осмотр, измерение размеров, контроль твердости, ультразвуковой контроль, рентгенографический контроль) для выявления дефектов и соответствия требованиям нормативной документации.
• Инструментальное производство: Изготовление инструмента и оснастки для обработки деталей из стали 30Х3МФ. Операции включают изготовление режущего инструмента (резцы, фрезы, сверла), штампов, пресс-форм и другой оснастки.

Сталь 30Х3МФ – это надежный и долговечный материал, который обеспечивает высокую работоспособность и безопасность ответственных деталей в различных отраслях промышленности. Правильный выбор марки стали, соблюдение режимов термической обработки и технологии изготовления деталей являются ключевыми факторами для достижения оптимальных эксплуатационных характеристик.