Поковка диска с отверстием из стали ст.30ХН2МФА

Марка 30ХН2МФА: характеристики и применение

Сталь 30ХН2МФА относится к конструкционным легированным сталям хромоникельмолибденованадиевой группы. Её отличает повышенное содержание никеля (Ni 2-2,4 %) в сочетании с хромом (Cr 0,6-0,9 %), молибденом (Mo 0,2-0,3 %) и ванадием (V 0,1-0,18 %) при среднем содержании углерода (C 0,27-0,34 %). Такой комплекс легирования обеспечивает глубокую прокаливаемость крупных сечений, высокую прочность при сохранении вязкости и устойчивость свойств при повышенных температурах эксплуатации. Молибден дополнительно снижает склонность к отпускной хрупкости, а ванадий измельчает зерно и стабилизирует структуру.

В состоянии закалки с отпуском (пруток Ø25, ГОСТ 4543-71) сталь показывает предел прочности σ_в=880 МПа при пределе текучести σ_т=785 МПа, относительном удлинении δ₅=10 % и сужении ψ=40 %, при этом ударная вязкость KCU достигает 880 кДж/м²; твёрдость после отжига составляет HB 10^-1=269. Сочетание высокой прочности с заметным запасом пластичности и ударной вязкости делает марку пригодной для ответственных тяжелонагруженных поковок: дисков с отверстием, цельнокованых роторов, валов, деталей редукторов, крепежа турбин и компрессорных машин, работающих при повышенных температурах.

Для поковки диска с отверстием из 30ХН2МФА ковку ведут в контролируемом температурном интервале с достаточной степенью укова для проработки литой структуры по всему сечению, после чего обязателен отжиг (или нормализация с отпуском) для снятия напряжений и подготовки к механической обработке. Упрочняющая термообработка: закалка с последующим высоким отпуском: формирует заданный комплекс свойств; ввиду высокой легированности марка чувствительна к режимам нагрева и охлаждения, поэтому черновую обработку резанием рационально выполнять после смягчающего отжига, а чистовую: после окончательной термообработки. Кольцевую заготовку диска и зону отверстия контролируем ультразвуком (УЗК), а механические свойства подтверждаем по результатам испытаний образцов плавки.