Характеристики
Присутствие углерода в составе обеспечивает хорошую твёрдость (53–56 Hrc по шкале Роквелла). Хром сохраняет коррозионную стойкость на соответствующем уровне. Благодаря этому легирующему элементу изделия почти не подвергаются окислению, их прекрасный внешний вид поддерживается на протяжении всего срока эксплуатации.
Благодаря своим свойствам сталь может работать в помещении при контакте с большей группой продуктов и пищевых полуфабрикатов, а также с некоторыми карбонатами, ацетатами и гидроксидами.
Плюсы и минусы
Помимо того, что сталь X30Cr13 прекрасно обрабатывается, она обладает следующими положительными свойствами:
- коррозионная стойкость;
- высокая твёрдость;
- лёгкая заточка;
- износостойкость;
- низкая склонность к отпускной хрупкости;
- приемлемая стоимость.
Отрицательный момент проявляется в том, что материал плохо поддаётся сварке.
Устойчивость к коррозии
Как уже отмечалось, X30Cr13 имеет высокую коррозионную стойкость. Она достигается благодаря тому, что в поисках формулы создателям удалось добиться сбалансированного соотношения хрома и углерода. Коррозийные свойства проявляются в средах с умеренной агрессией, где нет таких соединений, как хлориды, это могут быть органические кислоты, мыло, моющие средства. Оптимальной коррозионной стойкости сплава можно добиться путём закалки и полирования поверхности.
Так выглядит коррозия на изделии из стали X30Cr13..
На поверхности стали образуется стабильный слой оксида хрома, который предотвращает химические реакции с основной массой материала. Этот оксидный слой чрезвычайно тонкий, он пассивен (устойчив к коррозии), цепкий (хорошо прилипает к массе) и самовосстанавливающийся (реформируется при растрескивании или повреждении).
Сталь 30Х конструкционная легированная
Стали заменители
Сталь 30ХРА, 35Х, 35ХРА.
Иностранные аналоги
| Германия DIN | 28Cr4 | |
| США (AISI, SAE, ASTM) | 5130 | |
Расшифровка стали 30Х
Цифра 30 обозначает, что содержание углерода в стали составляет 0,3%. Буква Х означает, что в стали содержится хром в количестве до 1,5%.
Вид поставки
- Cортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543—71, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88, ГОСТ 10702-78.
- Калиброванный пруток ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560—78, ГОСТ 1051-73.
- Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955—77.
- Лист толстый ГОСТ 1577—81, ГОСТ 19903—74.
- Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 1577-93, ГОСТ 82-70.
- Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71.
Назначение
Оси, валики, рычаги, болты, гайки и другие некрупные детали.
Применение стали 30Х для корпусов, крышек, фланцев, мембран и узла затвора, изготовленных из проката, поковок (штамповок) (ГОСТ 33260-2015)
| Марка стали | НД на поставку | Температура рабочей среды (стенки), °С | Дополнительные указания по применению |
| 30Х ГОСТ 4543 | Поковки ГОСТ 8479. Сортовой прокат ГОСТ 4543 | От -40 до 450 | Для несварных узлов арматуры с обязательным проведением термообработки (закалка и высокий отпуск) при температуре рабочей среды (стенки) ниже минус 30°С до минус 40°С |
Применение стали 30Х для крепежных деталей арматуры (ГОСТ 33260-2015)
Допускается применять крепежные изделия из сталей марки 30Х при температурах ниже минус 40°С до минус 60°С, если при испытании на ударный изгиб образцов типа 11 по ГОСТ 9454 при рабочих отрицательных температурах ударная вязкость не будет ниже 300 кДж/м (3 кгс*м/см2 ) ни на одном из испытуемых образцов.
Применение стали 30Х для крепежных деталей арматуры (ГОСТ 33259-2015)
| Марка стали | Стандарт или ТУ на материал | Параметры применения | |||
| Болты, шпильки | Гайки | ||||
| Температура рабочей среды, ºС | РN, кгс/cм2, не более | Температура рабочей среды, ºС | PN, кгс/cм2, не более | ||
| 30Х | ГОСТ 4543 | От –40 до 425 | PN 200 | От –40 до 425 | PN 200 |
Химический состав, % (ГОСТ 4543-71)
| С | Si | Mn | Cr | Ni | Cu | S | P |
| не более | |||||||
| 0,24-0,32 | 0,17-0,37 | 0,5-0,8 | 0,8-1,1 | 0,30 | 0,30 | 0,035 | 0,035 |
Химический состав, % (ГОСТ 4543-2016)
| Марка стали | Массовая доля элементов, % | |||||||||
| С | Si | Mn | Cr | Ni | Mo | Al | Ti | V | B | |
| 30Х | 0,24-0,32 | 0,17-0,37 | 0,50-0,80 | 0,80-1,10 | — | — | — | — | — | — |
Температура критических точек, °С
| Ас1 | Ас3 |
| 740 | 815 |
Механические свойства
| ГОСТ | Состояние поставки, режим термообработки | Сечение, мм | КП | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | Ψ, % | KCU, Дж/см2 | Твердость HB , не более |
| не менее | |||||||||
| ГОСТ 4543-77 | Пруток, закалка с 860 °С в масле, отпуск при 500 °С, охл. в воде или в масле | 25 | — | 690 | 880 | 12 | 45 | 69 | — |
| ГОСТ 8479-70 | Поковка; закалка + отпуск | До 100 | 395 | 395 | 615 | 17 | 45 | 59 | 187-229 |
Механические свойства в зависимости от сечения
120К6207202165206
| Сечение, мм | Место вырезки образца | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | Ψ, % | KCU, Дж/см2 |
| 40 | К | 510 | 720 | 22 | 66 | 216 |
| Ц | 490 | 680 | 27 | 65 | 196 | |
| 80 | К | 520 | 720 | 21 | 66 | 206 |
| Ц | 480 | 680 | 28 | 62 | 176 | |
| Ц | 420 | 680 | 28 | 60 | 167 | |
| 160 | К | 410 | 720 | 18 | 64 | 206 |
| Ц | 420 | 670 | 27 | 61 | 154 |
Примечание: Закалка с 850 °С в воде; отпуск при 550 °С.
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
| tотп. °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | Ψ, % | KCU, Дж/см2 |
| 300 | 540 | 900 | 11 | 53 | 20 |
| 400 | 560 | 860 | 13 | 54 | 39 |
| 500 | 440 | 690 | 18 | 70 | 39 |
| 600 | 490 | 670 | 17 | 74 | 54 |
Примечание: Закалка с 800 °С в воде.
Механические свойств при повышенных температурах
| tисп. °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | Ψ, % | KCU, Дж/см2 |
| 300 | 570 | 790 | 25 | 65 | 127 |
| 400 | 510 | 650 | 21 | 74 | 68 |
| 600 | 450 | 500 | 14 | 75 | 83 |
Примечание: Пруток диаметром 40 мм; закалка с 860 °С в масле; отпуск при 500 °С.
Предел выносливости
| Характеристики прочности | σ-1, МПа | τ-1, МПа |
| σв = 450 МПа σ0,2 = 690 МПа | 333 | 240 |
Ударная вязкость KCU
| Термообработка | KCU , Дж/см2, при температуре, °С | |||
| +15 | -20 | -40 | -70 | |
| Закалка с 860 °С в масле; отпуск при 200 °С, охл. в масле | 42 | 34 | 34 | 33 |
Технологические свойства
Температура ковки, °С: начала 1250, конца 800. Охлаждение замедленное.
Флокеночувствительность — чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости — склонна.
Свариваемость
Сталь 30Х относится к ограниченно свариваемым. Способы сварки: РДС, ЭШС с подогревом и последующей термообработкой.
Прокаливаемость
| Твердость HRCэ на расстоянии от торца, мм (закалка с 860°С) | |||||||||
| 1,6 | 3 | 4,3 | 6 | 7,5 | 9 | 10,5 | 13,5 | 16,5 | 24 |
| 48-54 | 44-53 | 40-51,5 | 36,5-49,5 | 34-46,5 | 31-42,5 | 28,5-39 | 25-34 | 30,5 | 27 |
Примечание: Количество мартенсита 50 %; критический диаметр после закалки в масле равен 15-25 мм.
Узнать еще
Сталь 38Х2Н2МА конструкционная легированная…
Сталь 20ХГСА конструкционная легированная…
Сталь конструкционная углеродистая качественная…
Сталь 20ХГНР конструкционная легированная…
Свойства
Нержавеющие стали зачастую справедливо ассоциируются с коррозионной стойкостью, не является исключением и немецкий сплав 1.4028. Рассматривая их физические и механические характеристики, специалисты едины во мнении, что они во многом превосходят аналогичные материалы.
Механические
Стабильные значения свойств, включая предел текучести, предел прочности, пластичность, твёрдость, ударную вязкость обусловлены химическим составом сплава.
Общие механические свойства X30Cr13(1.4028) в термообработанном состоянии:
- предел прочности при растяжении (R м)- от 800 до 1000 МПа;
- предел текучести (R e)– более 600 МПа;
- HRC Твёрдость – от 45 до 51;
- HV твёрдость– от 450до 550;
- модуль упругости (E)–215 ГПа.
Диапазоны предела прочности при растяжении, предела текучести и твёрдости в значительной степени обусловлены различными условиями термообработки.
Физические
Поскольку сплав относится к мартенситным нержавеющим сталям, он обладает четырехцентровой кристаллической системой. Из-за присутствия углерода закаливается путём термической обработки.
Сплав является магнитными и обладают относительно высокой пластичностью и вязкостью, что облегчает формование. Он может быть умеренно укреплён холодной обработкой. После отжига предел текучести может достигать 275 МПа.
Более высокое содержание углерода приводит к увеличению прочности и твёрдости, но снижает пластичность и ударную вязкость. Они проявляют умеренную коррозионную стойкость и плохую свариваемость.
Ковка
При обработке ковкой требуется выполнять постепенный нагрев до температуры, равной 800 °C, для ускорения температуру можно доводить до 1050 °C — 1100 °C. Затем нужно произвести ковку в интервале 1100 °C — 800 °C, медленно охладить в печи, в сухой золе.
Сварка
Сплав не желательно сваривать, но если без такого действия не обойтись, важно соблюдать необходимые меры безопасности. В частности, при сварке заготовки нужно предварительно нагреть до температуры 300 — 400 °C, после этого закалить для того, чтобы восстановить пластичность в зоне сварки.
Обработка
Обработка нержавейки данной марки имеет прямую связь с твёрдостью. Процесс не имеет никаких отличий от обработки других углеродистых сталей, имеющих такую же твёрдость.
Сварка
Сплав относится к группе ограниченно свариваемых. Для него используют следующие типы сварки:
- АДС — аргонно-дуговая под флюсом с дополнительной газовой защитой;
- АрДС — аргонно-дуговая сварка вольфрамовым электродом, проводится в среде защитных газов;
- ЭШС — электрошлаковая технология;
- КТС — контактно-точечная сварка.
При этом требуются предварительный подогрев материала и последующая термообработка. Данных ограничений не существует исключительно при проведении КТС.
Химический состав стали
Буква Х в названии марки X30Cr13 обозначает, что сталь легированная, цифра 30 — процентное содержание углерода. Его количество приближено к 0,3%. Остальные символы показывают на присутствие хрома. Его здесь примерно 13%.
Углерод является основным компонентом, обеспечивающим твёрдость и жёсткость. Он обязательно должен присутствовать во всех видах стали. Химический элемент хром представляет собой металл серовато-белого оттенка с блестящей твёрдой поверхностью. Он обеспечивает способность стали к закаливанию. Благодаря этому химическому элементу существенно повышается износостойкость и антикоррозийные свойства.
В таблице 1 приведён химический состав стали X30Cr13.
Таблица 1
| С | Cr | Mn | Si | Ni | P | S |
| 0,26-0,35% | 12-14% | 1% | 1% | 0,6% | 0,4% | 0,3% |
Механические свойства при повышенных температурах
t испытания, °Cs0,2, МПаsB, МПаd5, %y, %KCU, Дж/м2
| Пруток. Закалка 880 °С, масло. Отпуск 560 °С. | |||||
| 300 | 820 | 980 | 11 | 50 | 127 |
| 400 | 780 | 900 | 16 | 69 | 98 |
| 500 | 640 | 690 | 21 | 84 | 78 |
| 550 | 490 | 540 | 27 | 84 | 64 |
| Образец диаметром 5 мм, длиной 25 мм, прокатанный. Скорость деформирования 2 мм/мин. Скорость деформации 0,0013 1/с [81] | |||||
| 700 | 175 | 59 | 51 | ||
| 800 | 85 | 62 | 75 | ||
| 900 | 53 | 84 | 90 | ||
| 1000 | 37 | 71 | 90 | ||
| 1100 | 21 | 59 | 90 | ||
| 1200 | 10 | 85 | 90 | ||
Аналоги
Сталь применяется для изготовления измерительных инструментов, деталей машин и аппаратов. Европейские производители используют сталь при производстве режущего инструмента. Ножи из данной марки стали обычно имеют невысокую цену, однако плохо держат заточку, но при этом практически не дают сколов, а также имеют хорошую стойкость к ударным нагрузкам.
Также сталь нашла применение при производстве валов, сальников, болтов, пружин, поршневых штоков, деталей машин, форм для литья под давлением, ножей и инструментов, используемых в пищевой и бытовой промышленности в виде шатунов. Профильный сортамент — проволока или холоднокатаная металлическая пластина с твёрдостью от 45 до 51 HRC.
3H13 — это группа нержавеющих мартенситных сталей. Сталь входит в список соответствующих аналогов (0H13, 1H13, 2H13 и 4H13). Здесь не содержится никель, содержание хрома здесь в среднем 13%. Благодаря высокому содержанию углерода в химическом составе получаются более высокие прочностные свойства.
Ближайшие импортные аналоги в таблице 2.
Таблица 2
Аналоги стали X30Cr13
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
t отпуска, °Сs0,2, МПаsB, МПаd5, %y, %KCU, Дж/м2HB
| Диаметр 20-70 мм, закалка 880 °С, масло. После отпуска охлаждение в воде. | ||||||||||||||
| 200 | 1570 | 1700 | 11 | 44 | 88 | 487 | ||||||||
| 300 | 1520 | 1630 | 11 | 54 | 69 | 470 | ||||||||
| 400 | 1320 | 1420 | 12 | 56 | 49 | 412 | ||||||||
| 500 | 1140 | 1220 | 15 | 56 | 78 | 362 | ||||||||
| 600 | 940 | 1040 | 19 | 62 | 137 | 300 | ||||||||
Отзывы
Пользователи отмечают, что сталь X30Cr13 — вполне рядовая сталь для кухонных ножей со стабильными характеристиками. Если тщательно подобрать инструмент для заточки лезвий и выполнить правку с учётом тонкостей, ножи могут служить продолжительное время и не тупиться. Прекрасная острота и стойкость режущей кромки заметна на глаз.
Инертность сплава не позволяет вступать с агрессивными средами (кислыми и щелочными) в химическую реакцию, благодаря чему он не вредит здоровью человека.
Как правило, люди, желающие приобрести качественные ножи для кухонных работ, больше ориентируются на мнения и советы тех, кто делает свои выводы на основании впечатлений от заводской заточки, которая, как правило, не всегда бывает удачная. Но при правильном и грамотном подборе абразивных средств для правки и хорошей технике работы можно добиться колоссальных успехов в заточке.
Отзывы позволяют подобраться к выводу, что ножи, изготовленные из X30Cr13, вполне пригодны для повседневной работы. Твёрдость и прочность позволяет интенсивно их использовать для разных целей, при этом отличный внешний вид лезвий сохраняется в течение продолжительного срока службы.
Ножи достойны уважения и почётного места кухне. К такому единому мнению приходят многие пользователи изделий из сплава 1.4028 (X30Cr13).
Механические свойства в зависимости от сечения
Сечение, ммs0,2, МПаsB, МПаd5, %y, %KCU, Дж/м2
| Закалка 880 °С, масло. Отпуск 600 °С, вода. | ||||||||||||||
| 30 | 880 | 1000 | 12 | 50 | 69 | |||||||||
| 50 | 760 | 880 | 12 | 50 | 69 | |||||||||
| 80 | 740 | 860 | 14 | 50 | 78 | |||||||||
| 120 | 670 | 820 | 14 | 50 | 78 | |||||||||
| 160 | 590 | 740 | 14 | 50 | 78 | |||||||||
| 200 | 530 | 720 | 14 | 45 | 59 | |||||||||
| 240 | 490 | 710 | 14 | 45 | 59 | |||||||||
Сферы использования
Сталь марки 30ХГСА активно применяется в разных отраслях промышленности. Чаще всего её используют для производства крепёжных элементов, которые распространены при строительстве различных зданий и сооружений. Особенности этой стали позволяют им выдерживать возникающие переменные нагрузки. Однако из-за низкой устойчивости к коррозии такие крепёжные элементы имеют ограничения по местам использования.
В самолётостроении данный сплав применяется при производстве фланцев, валов и иных деталей. Он не подходит для изготовления ответственных деталей – только для расходных элементов.Также сплав приобрёл большую популярность в машиностроении. Именно там металлическим изделиям приходится испытывать регулярные переменные нагрузки.
Источники
- https://tpspribor.ru/vidy-metalla/harakteristiki-i-primenenie-stali-30hgsa.html
- https://stroy-podskazka.ru/stal/marki/30hgsa/
- https://msmetall.ru/metally/stal-30hgt-harakteristiki-2.html
- https://promgroupchel.ru/information/mark/legir/30khgsa/
- https://ScrapTraffic.com/splav/30xgsa/
- https://tokar.guru/metally/stal/harakteristiki-i-primenenie-stali-30hgsa.html
- https://areal-metal.ru/spravka/stal-30hgsa
