Главная  >  Справочник  >  Сталь конструкционная легированная 30ХГТ

Сталь конструкционная легированная 30ХГТ: описание, свойства, применение

Сталь 30ХГТ – это высококачественная конструкционная легированная сталь, обладающая оптимальным сочетанием прочности, вязкости и износостойкости. Благодаря своему химическому составу и специальной термической обработке, она широко применяется в различных отраслях промышленности для изготовления ответственных деталей, работающих в условиях высоких нагрузок, знакопеременных напряжений и повышенных температур.

1. Химический состав стали 30ХГТ:

Химический состав стали 30ХГТ определяет её свойства и характеристики. Основные элементы и их процентное содержание указаны в таблице:

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	0.27 - 0.35
Марганец (Mn)	0.80 - 1.10
Кремний (Si)	0.17 - 0.37
Хром (Cr)	0.80 - 1.10
Титан (Ti)	0.07 - 0.12
Никель (Ni)	до 0.30
Сера (S)	до 0.025
Фосфор (P)	до 0.025
Медь (Cu)	до 0.30
Мышьяк (As)	до 0.08

Расшифровка обозначения:

• 30 - указывает на среднее содержание углерода в сотых долях процента (0.30%).
• Х - указывает на наличие хрома (Cr) в качестве легирующего элемента.
• Г - указывает на наличие марганца (Mn) в качестве легирующего элемента.
• Т - указывает на наличие титана (Ti) в качестве легирующего элемента.

2. Механические свойства стали 30ХГТ:

Механические свойства стали 30ХГТ зависят от режима термической обработки. Приведенные ниже значения являются типичными и могут варьироваться в зависимости от конкретных условий:

Свойство	Значение	Единица измерения
Предел прочности (временное сопротивление), σв	930 - 1130	МПа
Предел текучести, σт	780 - 980	МПа
Относительное удлинение, δ5	10 - 15	%
Относительное сужение, ψ	40 - 50	%
Ударная вязкость, KCU	49 - 78	Дж/см2
Твердость по Бринеллю, HB	269 - 341

Расшифровка обозначений:

• σ_в (Предел прочности) - максимальное напряжение, которое материал может выдержать до начала разрушения.
• σ_т (Предел текучести) - напряжение, при котором материал начинает пластически деформироваться.
• δ₅ (Относительное удлинение) - процентное увеличение длины образца после разрыва по отношению к его первоначальной длине.
• ψ (Относительное сужение) - процентное уменьшение площади поперечного сечения образца после разрыва по отношению к его первоначальной площади.
• KCU (Ударная вязкость) - способность материала сопротивляться разрушению при ударных нагрузках.
• HB (Твердость по Бринеллю) - мера сопротивления материала вдавливанию индентора (шарика) под нагрузкой.

3. Физические свойства стали 30ХГТ:

Свойство	Значение	Единица измерения
Плотность	7850	кг/м3
Модуль упругости	205 - 210	ГПа
Коэффициент линейного расширения (20-100°C)	11.7 x 10-6	1/°C
Теплопроводность	40 - 45	Вт/(м·°C)
Удельная теплоемкость	460	Дж/(кг·°C)
Электрическое сопротивление	0.22 - 0.27	мкОм·м

Расшифровка обозначений:

• Плотность - масса вещества, содержащаяся в единице объема.
• Модуль упругости - мера жесткости материала, характеризующая его сопротивление упругой деформации.
• Коэффициент линейного расширения - изменение линейных размеров материала при изменении температуры на 1 градус Цельсия.
• Теплопроводность - способность материала проводить тепло.
• Удельная теплоемкость - количество тепла, необходимое для нагрева единицы массы материала на 1 градус Цельсия.
• Электрическое сопротивление - сопротивление материала прохождению электрического тока.

4. Сферы применения стали 30ХГТ:

Сталь 30ХГТ, благодаря своим высоким механическим свойствам и износостойкости, находит широкое применение в различных отраслях промышленности. Основные области применения:

• Машиностроение:
  • Изготовление шестерен, валов, зубчатых колес, кулачков, осей, пальцев и других деталей, подверженных высоким нагрузкам и износу.
  • Производство деталей для двигателей внутреннего сгорания (коленчатые валы, шатуны, клапаны).
  • Изготовление элементов трансмиссий и редукторов.
• Автомобильная промышленность:
  • Производство деталей подвески (пружины, торсионы, амортизаторы).
  • Изготовление деталей рулевого управления.
  • Производство деталей трансмиссии.
• Авиационная промышленность:
  • Изготовление высоконагруженных деталей авиационных двигателей и шасси.
• Нефтегазовая промышленность:
  • Производство деталей бурового оборудования.
  • Изготовление деталей для насосно-компрессорного оборудования.
• Металлургия:
  • Производство деталей прокатного оборудования (валы, шестерни).
• Энергетика:
  • Изготовление деталей турбин и генераторов.
• Железнодорожный транспорт:
  • Производство деталей вагонов и локомотивов (оси, колеса, рессоры).
• Сельскохозяйственное машиностроение:
  • Производство деталей тракторов и комбайнов (валы, шестерни, зубчатые колеса).

5. Виды металлопроката из стали 30ХГТ:

Сталь 30ХГТ поставляется в виде различных видов металлопроката, что позволяет использовать её для изготовления широкого спектра деталей и конструкций:

• Круг: Используется для изготовления валов, осей, болтов, шпилек и других деталей вращения.
• Квадрат: Используется для изготовления различных деталей и конструкций, требующих высокой прочности.
• Полоса: Используется для изготовления рессор, пружин, деталей корпусов и других элементов конструкций.
• Лист: Используется для изготовления корпусов, обшивок и других деталей, требующих высокой прочности и износостойкости.
• Трубы: Используются для транспортировки жидкостей и газов под высоким давлением, а также для изготовления деталей конструкций.
• Поковки: Используются для изготовления крупных и сложных деталей, требующих высокой прочности и точности.
• Сортовой прокат: включает в себя различные профили (уголок, швеллер, двутавр) для строительных и машиностроительных конструкций.

6. ГОСТы, регламентирующие сталь 30ХГТ и металлопрокат из неё:

Существует ряд ГОСТов, регламентирующих требования к стали 30ХГТ и металлопрокату из неё. Основные из них:

• ГОСТ 4543-71 "Сталь легированная конструкционная. Марки и общие технические условия." - определяет химический состав, механические свойства и другие требования к стали 30ХГТ.
• ГОСТ 2590-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент." - определяет размеры и форму круглого проката из стали 30ХГТ.
• ГОСТ 2591-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент." - определяет размеры и форму квадратного проката из стали 30ХГТ.
• ГОСТ 103-2006 "Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой. Сортамент." - определяет размеры и форму полосового проката из стали 30ХГТ.
• ГОСТ 19281-2014 "Прокат повышенной прочности. Общие технические условия." - устанавливает общие технические условия на прокат повышенной прочности, включая сталь 30ХГТ.
• ГОСТ 7566-2018 "Металлопродукция. Приемка, маркировка, упаковка, транспортирование и хранение." - устанавливает общие правила приемки, маркировки, упаковки, транспортирования и хранения металлопродукции, в том числе из стали 30ХГТ.
• ГОСТ 8479-70 "Поковки из конструкционной легированной и инструментальной стали. Общие технические условия." - регламентирует требования к поковкам из легированной стали, в том числе 30ХГТ.
• ГОСТ 14959-2016 "Прокат калиброванный. Общие технические условия." - устанавливает общие требования к калиброванному прокату, который может быть изготовлен из стали 30ХГТ.

7. Операции в цехах, производимые с использованием материалов из стали 30ХГТ:

Сталь 30ХГТ широко используется в различных цехах металлургических и машиностроительных предприятий. Основные операции, в которых задействованы материалы из этой стали:

• Механическая обработка (механообработка):
  • Токарная обработка: Изготовление деталей вращения (валы, оси, шестерни) на токарных станках.
  • Фрезерная обработка: Изготовление деталей сложной формы (корпуса, кронштейны, зубчатые колеса) на фрезерных станках.
  • Сверление и растачивание: Создание отверстий в деталях.
  • Шлифование: Обеспечение высокой точности размеров и шероховатости поверхности деталей.
  • Зубонарезание: Изготовление зубчатых колес и шестерен на зуборезных станках.
• Термическая обработка (термообработка):
  • Закалка: Повышение твердости и прочности стали.
  • Отпуск: Снятие внутренних напряжений после закалки и повышение вязкости стали.
  • Нормализация: Улучшение структуры стали и повышение её обрабатываемости.
  • Цементация: Насыщение поверхности стали углеродом для повышения твердости и износостойкости.
  • Азотирование: Насыщение поверхности стали азотом для повышения твердости, износостойкости и коррозионной стойкости.
  • Улучшение: Комбинация закалки и высокого отпуска для достижения оптимального сочетания прочности и вязкости.
• Сварочные работы:
  • Сварка деталей и конструкций из стали 30ХГТ с использованием различных методов сварки (дуговая, газовая, контактная). Важно правильно подобрать сварочные материалы и режим сварки для обеспечения прочности и надежности сварного соединения. Предварительный и последующий подогрев может быть необходим для предотвращения образования трещин.
• Кузнечно-прессовое производство:
  • Горячая штамповка поковок из стали 30ХГТ для изготовления деталей сложной формы.
  • Объемная штамповка: производство валов, шестерен и других деталей.
• Литейное производство (редко):
  • Сталь 30ХГТ редко используется для литья, так как её свойства лучше проявляются при обработке давлением и термической обработке. Однако, возможно изготовление литых заготовок для последующей механической обработки.

 

Сталь 30ХГТ – это универсальный конструкционный материал, обладающий высокой прочностью, вязкостью и износостойкостью. Её широкое применение в различных отраслях промышленности обусловлено оптимальным сочетанием характеристик и возможности получения необходимых свойств путем термической обработки. Правильный выбор режима термической обработки и технологии изготовления деталей позволяет получить изделия, отвечающие самым высоким требованиям по надежности и долговечности. При работе с этой сталью необходимо учитывать требования соответствующих ГОСТов и технических условий, а также строго соблюдать технологические процессы обработки.