Сталь 30ХМ конструкционная легированная
Заменители: Сталь 30ХМА, Сталь 35ХМ, Сталь 12ХГНМ
Сталь 30ХМ применяется: для изготовления шестерней, валов, цапф, шпилек, гаек, болтов и различных других деталей, работающих при температурах до 450-500 °С.
Технические характеристики
Химический состав в % |
НТД | C | S | P | Mn | Cr | W | V | Ti | Si | Ni | Mo | Cu |
ГОСТ 4543-71 | 0,26-0,34 | ≤0,035 | ≤0,035 | 0,40-0,70 | 0,80-1,10 | ≤0,20 | ≤0,050 | ≤0,030 | 0,17-0,37 | ≤0,30 | 0,15-0,25 | ≤0,30 |
Механические свойства |
Механические свойства при 20°С |
Состояние поставки | Сечение
(мм)
| t испыт.
(°C)
| t отпуска
(°C)
| sТ | s0,2
(МПа)
| sB
(МПа)
| d5
(%)
| d4 | d | d10 | y
(%)
| KCU
(кДж/м2)
| HB | HRC | HRB | HV | HSh |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Закалка в масло с 880 °C + отпуск при 540 °C, охлаждение в воде или масле | ||||||||||||||||
Сортовой прокат (пруток) | ≤15 | 735 | 930 | 11 | 45 | 765 | ||||||||||
Нормализация при 860 °C | ||||||||||||||||
Поковки | 100-150 | 350 | 600 | 16 | 45 | 392 | ||||||||||
Отжиг при 860-880 °C | ||||||||||||||||
Поковки | <100 | 300 | 550 | 18 | 45 |
Механические свойства в зависимости от сечения |
Состояние поставки | Сечение
(мм)
| t испыт.
(°C)
| t отпуска
(°C)
| sТ | s0,2
(МПа)
| sB
(МПа)
| d5
(%)
| d4 | d | d10 | y
(%)
| KCU
(кДж/м2)
| HB | HRC | HRB | HV | HSh |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Закалка в воду с 880 °С + отпуск при 500 °С (указано место вырезки образца) | ||||||||||||||||
1/2R | 100 | 700 | 830 | 17 | 65 | 137 | 27 | |||||||||
1/2R | 80 | 760 | 890 | 14 | 64 | 108 | 30 | |||||||||
1/3R | 120 | 690 | 840 | 18 | 63 | 118 | 25 | |||||||||
центр | 40 | 790 | 930 | 13 | 61 | 118 | 30 | |||||||||
центр | 60 | 740 | 870 | 16 | 64 | 127 | 31 | |||||||||
Закалка в масло с 880 °С + отпуск при 500 °С (указано место вырезки образца) | ||||||||||||||||
1/2R | 100 | 610 | 780 | 18 | 64 | 147 | 25 | |||||||||
1/2R | 80 | 660 | 790 | 17 | 67 | 137 | 25 | |||||||||
1/3R | 120 | 620 | 750 | 16 | 63 | 137 | ||||||||||
центр | 40 | 650 | 820 | 17 | 71 | 147 | 27 | |||||||||
центр | 60 | 630 | 800 | 17 | 69 | 157 | 27 |
Механические свойства в зависимости от сечения поковки и режима термообработки |
Состояние поставки | Сечение
(мм)
| t испыт.
(°C)
| t отпуска
(°C)
| sТ | s0,2
(МПа)
| sB
(МПа)
| d5
(%)
| d4 | d | d10 | y
(%)
| KCU
(кДж/м2)
| HB | HRC | HRB | HV | HSh |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Закалка + отпуск (поковки) | ||||||||||||||||
КП 395 | <100 | 395 | 615 | 17 | 45 | 481 | 187-229 | |||||||||
КП 440 | 100-300 | 440 | 635 | 16 | 45 | 579 | 197-235 | |||||||||
КП 440 | <100 | 440 | 635 | 14 | 40 | 530 | 197-235 | |||||||||
КП 490 | <100 | 490 | 655 | 16 | 45 | 579 | 212-248 |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска |
Состояние поставки | Сечение
(мм)
| t испыт.
(°C)
| t отпуска
(°C)
| sТ | s0,2
(МПа)
| sB
(МПа)
| d5
(%)
| d4 | d | d10 | y
(%)
| KCU
(кДж/м2)
| HB | HRC | HRB | HV | HSh |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Закалка в масло с 880 °С | ||||||||||||||||
200 | 1320 | 1520 | 12 | 50 | 69 | 49 | ||||||||||
300 | 1330 | 1450 | 11 | 51 | 49 | 45 | ||||||||||
400 | 1220 | 1370 | 12 | 55 | 69 | 42 | ||||||||||
500 | 1080 | 1130 | 16 | 60 | 127 | 36 |
Механические свойства при повышенных температурах |
Состояние поставки | Сечение
(мм)
| t испыт.
(°C)
| t отпуска
(°C)
| sТ | s0,2
(МПа)
| sB
(МПа)
| d5
(%)
| d4 | d | d10 | y
(%)
| KCU
(кДж/м2)
| HB | HRC | HRB | HV | HSh |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Закалка в масло с 880 °С + отпуск при 650 °С | ||||||||||||||||
260 | 590 | 730 | 20 | 70 | 186 | |||||||||||
200 | 490 | 660 | 21 | 70 | ||||||||||||
300 | 520 | 710 | 21 | 69 | 206 | |||||||||||
400 | 480 | 630 | 22 | 75 | 199 | |||||||||||
500 | 430 | 500 | 22 | 80 | 142 | |||||||||||
600 | 340 | 330 | 29 | 89 | 142 | |||||||||||
Образец диаметром 6 мм, длиной 30 мм, прессованный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с | ||||||||||||||||
800 | 80 | 130 | 69 | 67 | ||||||||||||
1000 | 41 | 56 | 64 | 100 | ||||||||||||
1200 | 14 | 26 | 55 | 100 |
Механические свойства при испытании на длительную прочность |
Предел ползучести, МПа | Скорость позучести, %/ч | Температура испытания, °C | Предел длительной прочности, МПа | Длительность испытания, ч | Температура отпуска, °C |
---|---|---|---|---|---|
137 | 1/10000 | 500 | 186 | 10000 | 500 |
69 | 1/100000 | 500 | 127 | 100000 | 500 |
59 | 1/10000 | 550 | 108 | 10000 | 550 |
34 | 1/100000 | 550 | 69 | 100000 | 550 |
Технологические свойства |
Обрабатываемость резаньем | После закалки и отпуска при НВ 229-269 sВ=930 МПа Kn тв.спл.=0.7 Kn б.ст.=0.3 |
Свариваемость | ограниченно свариваемая. Способы сварки: РДС, АДС под флюсом и газовой защитой. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка. |
Склонность к отпускной хрупкости | не склонна |
Температура ковки | Начала - 1260 °C, конца - 760 °C-800. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-300 мм - в мульде. |
Флокеночувствительность | малочувствительна |
Температура критических точек |
Критическая точка | Температура °C |
---|---|
AC1 | 757 |
AC3 | 807 |
AR3 | 763 |
AR1 | 693 |
MN |
Ударная вязкость |
Состояние поставки температура | -20 | -60 |
---|---|---|
Закалка в масло с 880 °С + отпуск при 550 °С | 147 | 108 |
Твёрдость |
Состояние поставки, режим термообработки | HRCэ поверхности | HRCэ сердцевины | HRB | HB | HV | HSD |
---|---|---|---|---|---|---|
после отжига | 229 |
Предел выносливости |
Термообработка, состояние стали | s-1
(МПа)
| t-1
(МПа)
| n | sB
(МПа)
| s0,2
(МПа)
|
---|---|---|---|---|---|
Закалка в воду с 870 °С + отпуск 600 °С [37] | 407 | 1Е+7 | 820 | 710 | |
НВ 260. Закалка в масло с 880 °С + отпуск 560 °С [24] | 366 | 850 | 710 | ||
НВ 212. Закалка в масло с 880 °С + отпуск 650 °С [24] | 304 | 730 | 530 |
Прокаливаемость |
Закалка с 880 °С. Твердость для полос прокаливаемости HRCэ.
Расстояние от торца, мм/HRCэ
1.5 | 3 | 4.5 | 6 | 9 | 12 | 15 | 18 | 21 | 24 |
49.5-54 | 48-53 | 46-52 | 43.5-51 | 37-48 | 33.5-44.5 | 30-39.5 | 28-37.5 | 26.5-35.5 | 24-34.5 |
Термообработка | Количество мартенсита, % | Крит. диам. в воде | Крит. диам. в масле | Крит. твердость, HRCэ | Расст. от охлаждаемого конца, мм |
Физические свойства |
Температура испытания, °С | 0 | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Модуль нормальной упругости (Е, ГПа) | 208 | 208 | 207 | 204 | 197 | 188 | 176 | 160 | ||
Модуль упругости при сдвиге кручением (G, ГПа) | ||||||||||
Плотность (r, кг/м3) | 7820 | 7820 | 7800 | 7770 | 7740 | 7700 | 7660 | |||
Коэффициент теплопроводности (l, Вт/(м · °С)) | 46 | 44 | 42 | 42 | 39 | 37 | 36 | 32 | ||
Уд. электросопротивление (R, НОм · м) | 230 | 270 | 334 | 425 | 524 | 628 | 757 | |||
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С) | 11,6 | 12,5 | 13,2 | 13,9 | 13,8 | 14,6 | 14,3 | |||
Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг · °С)) | 462 | 462 |
Обозначения |
Механические свойства:
|