Поковка диска с отверстием из стали ст.30ХГСА

Марка 30ХГСА: характеристики и применение

Сталь 30ХГСА относится к конструкционным легированным хромокремнемарганцовым сталям (хромансиль) и в описании классифицирована именно как сталь конструкционная легированная. Её отличительная особенность: комплексное легирование хромом (Cr 0,8-1,1%), кремнием (Si 0,9-1,2%) и марганцем (Mn 0,8-1,1%) при среднем содержании углерода (C 0,28-0,34%) и нормированных по чистоте сере и фосфоре (до 0,025% каждого). Такое сочетание обеспечивает высокую прокаливаемость и стабильную реакцию на улучшение: по данным таблицы, пруток Ø25 мм после закалки с 880°C в масле и отпуска при 540°C достигает предела прочности 1080 МПа при пределе текучести 830 МПа, относительном удлинении 10%, сужении 45% и ударной вязкости KCU 490 кДж/м².

Для поковки диска с отверстием марка 30ХГСА интересна именно сочетанием прочности и вязкости в улучшенном состоянии. В отожжённом состоянии твёрдость держится на уровне HB 229, у нормализованного листа: в диапазоне HB 156-217, что облегчает черновую механическую обработку диска и расточку отверстия до финишной термообработки. Заметный перепад между прочностью нормализованного материала (σв 490-740 МПа по листу) и улучшенного (до 1080 МПа) позволяет назначать режим под конкретный диск: дисковые детали со ступицей и центральным отверстием выгодно обрабатывать в более мягком состоянии, а требуемый уровень прочности формировать закалкой с последующим отпуском.

Согласно приведённым в описании данным, 30ХГСА применяют для различных улучшаемых деталей: валов, осей, зубчатых колёс, фланцев, корпусов обшивки, лопаток компрессорных машин, работающих при температуре до 200°C, рычагов, толкателей, ответственных сварных конструкций при знакопеременных нагрузках и крепежа для низких температур. Для дискового профиля с отверстием это соответствует фланцам, ступичным и зубчатым заготовкам ответственного назначения. При изготовлении поковки следует учитывать чувствительность хромокремнемарганцовой стали к режимам нагрева и охлаждения: высокая прокаливаемость требует контролируемой закалки в масле и своевременного отпуска для снятия напряжений, а кремний повышает требования к равномерности прогрева перед ковкой. В качестве заменителей в карточке указаны 40ХФА, 35ХМ, 40ХН, 25ХГСА и 35ХГСА.