Сталь 30ХН2МФА — это высокопрочная конструкционная легированная сталь, предназначенная для изготовления ответственных деталей, работающих при высоких нагрузках и температурах. Благодаря сбалансированному химическому составу и отличным механическим характеристикам, материал широко применяется в машиностроении, энергетике, нефтегазовой и оборонной промышленности. В статье приведены нормативные документы, расшифровка маркировки, состав, свойства, области применения, аналоги и ответы на частые вопросы специалистов.
Краткое описание марки
Сталь 30ХН2МФА — легированная хромоникельмолибденованадиевая сталь, обладающая высокой прочностью, вязкостью и стойкостью к усталостным нагрузкам. Применяется для изготовления роторных и силовых деталей, работающих в условиях динамических и термических нагрузок. Отличается хорошей обрабатываемостью и свариваемостью при соблюдении технологических режимов.
Нормативный документ
Основной стандарт: ГОСТ 4543–71 — «Стали легированные конструкционные. Марки».
Расшифровка маркировки 30ХН2МФА
- 30 — среднее содержание углерода 0,30%;
- Х — хром (Cr);
- Н — никель (Ni);
- 2 — содержание никеля около 2%;
- М — молибден (Mo);
- Ф — ванадий (V);
- А — повышенные требования к качеству (низкое содержание вредных примесей).
Химический состав стали 30ХН2МФА (ГОСТ 4543–71)
| Элемент | Содержание, % |
|---|
| Углерод (C) | 0,27–0,34 |
| Кремний (Si) | 0,17–0,37 |
| Марганец (Mn) | 0,30–0,60 |
| Хром (Cr) | 0,60–0,90 |
| Никель (Ni) | 2,00–2,40 |
| Молибден (Mo) | 0,20–0,30 |
| Ванадий (V) | 0,10–0,18 |
| Медь (Cu) | до 0,30 |
| Сера (S) | до 0,025 |
| Фосфор (P) | до 0,025 |
Механические свойства стали 30ХН2МФА
Механические характеристики зависят от режима термообработки и размеров изделия. Приведены типовые значения для проката диаметром до 25 мм после закалки и отпуска:
| Показатель | Значение | Единицы |
|---|
| Предел прочности (σв) | 880 | МПа |
| Предел текучести (σТ) | 785 | МПа |
| Относительное удлинение (δ5) | 10 | % |
| Относительное сужение (ψ) | 40 | % |
| Ударная вязкость (KCU) | 880 | кДж/м2 |
| Твердость по Бринеллю (HB) | 269 | МПа |
Физические характеристики
| Параметр | Значение | Единицы |
|---|
| Плотность (ρ) | ~7850 | кг/м3 |
| Модуль упругости (E) | 2,07×105 | МПа |
| Коэффициент теплопроводности (λ, 20°C) | 36 | Вт/(м·К) |
| Удельное сопротивление (R, 20°C) | 0,333 | Ом·мм2/м |
| Коэффициент линейного расширения (α, 20–100°C) | 11,1 | 10-6 1/К |
| Удельная теплоемкость (C, 20°C) | 466 | Дж/(кг·К) |
Температура критических точек
| Ac1 | Ac3 | Ar1 | Ar3 |
|---|
| 720°C | 830°C | 365°C | 555°C |
Области применения
- Энергетика: роторы, валы, диски турбин, детали редукторов, шпильки, болты.
- Машиностроение: оси, шестерни, муфты, зубчатые колеса, элементы трансмиссий.
- Нефтегазовая отрасль: детали насосов, компрессоров, арматуры, соединительные элементы.
- Оборонная промышленность: силовые элементы, ответственные узлы механизмов.
- Транспортное машиностроение: элементы ходовой части, соединительные детали.
Типы деталей, изготавливаемых из стали 30ХН2МФА
- Цельнокованые роторы и валы
- Диски и кольца турбин
- Болты, шпильки, гайки
- Части редукторов и коробок передач
- Шестерни, зубчатые колеса
- Муфты, оси, пальцы
- Детали компрессоров и насосов
Аналоги стали 30ХН2МФА в других странах
| Страна | Марка | Стандарт |
|---|
| Болгария | 30ChN2MFA | BDS |
| Польша | 30HN2MFA | PN |
| Германия | 34CrNiMo6 | DIN EN 10083-3 |
| Франция | 35NCD6 | AFNOR |
| США | 4340 | ASTM A29 |
| Великобритания | 817M40 | BS 970 |
Отечественные аналоги и заменители
| Марка металлопроката | Заменитель |
|---|
| 30ХН2МФА | 30ХН2ВФА |
| 30ХН3М2ФА | 30ХН2МА |
Преимущества и особенности стали 30ХН2МФА
- Высокая прочность и вязкость при динамических нагрузках
- Стабильность механических свойств при температурах до 500°C
- Устойчивость к усталостному разрушению
- Хорошая обрабатываемость резанием и давлением
- Возможность получения высокой чистоты и однородности структуры
- Свариваемость при соблюдении специальных режимов
Технологические рекомендации
- Рекомендуется использовать закалку с последующим отпуском для достижения оптимального баланса прочности и пластичности.
- Для сварки необходим предварительный и сопутствующий подогрев, а также последующая термообработка для снятия напряжений.
- Механическая обработка возможна как в горячем, так и в холодном состоянии, однако для точных деталей предпочтителен финишный рез после термообработки.
FAQ: Часто задаваемые вопросы
- В чем отличие стали 30ХН2МФА от 30ХН3М2ФА?
30ХН3М2ФА содержит больше никеля и молибдена, что обеспечивает повышенную прочность и вязкость при низких температурах. 30ХН2МФА оптимальна для работы при высоких температурах и динамических нагрузках.
- Можно ли использовать 30ХН2МФА для сварных конструкций?
Да, но требуется предварительный и сопутствующий подогрев, а также отпуск после сварки для предотвращения образования трещин и снятия остаточных напряжений.
- Какие зарубежные аналоги наиболее близки по свойствам?
Наиболее близкие аналоги: 34CrNiMo6 (Германия), 35NCD6 (Франция), 4340 (США), 817M40 (Великобритания).
- Какой режим термообработки рекомендуется для максимальной прочности?
Оптимальный режим: закалка при 860–880°C (масло), отпуск при 200–500°C в зависимости от требуемых свойств.
- Для каких деталей предпочтительнее использовать 30ХН2МФА?
Для роторных и силовых деталей, работающих при высоких нагрузках и температурах: роторы, валы, диски, шестерни, шпильки, болты.
Заключение
Сталь 30ХН2МФА — универсальный материал для ответственных деталей, требующих высокой прочности, вязкости и надежности в условиях сложных нагрузок. Если вы ищете поставщика или консультацию по выбору и применению данной марки, оставьте заявку на сайте или свяжитесь с менеджером компании «ОборонСпецСплав». Специалисты помогут подобрать оптимальный сортамент, рассчитать стоимость и организовать поставку в кратчайшие сроки.
Москва
Каталог