Сталь 30Л: назначение и ключевые особенности
Сталь марки 30Л широко применяется для изготовления деталей и конструкций, работающих при средних статических и динамических нагрузках. Цифра «30» говорит о содержании углерода примерно 0,30%, а буква «Л» указывает на то, что сталь предназначена для литья. Аналоги по свойствам — это 25Л и 35Л, но 30Л нередко выбирают за надёжное сочетание прочности и относительной простоты обработки.
Среди основных сфер использования стали 30Л можно выделить:
- Рычаги, балансиры, корпуса редукторов;
- Муфты, шкивы, кронштейны, детали сварно-литых конструкций;
- Чаши и конусы засыпных аппаратов;
- Станины, балки, опорные кольца, бандажи и маховики.
Химический состав (в %)
Элемент | C | Mn | Si | Cr | Ni | Cu | S | P |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Содержание | 0,27–0,35 | 0,40–0,90 | 0,20–0,52 | ≤0,30 | ≤0,30 | ≤0,30 | ≤0,045 | ≤0,040 |
Обозначения: C — углерод, Mn — марганец, Si — кремний, Cr — хром, Ni — никель, Cu — медь, S — сера, P — фосфор.
Механические свойства
Параметры прочности стали 30Л зависят от сечения литой заготовки и выбранных режимов термообработки. Ниже представлены данные по нескольким типовым режимам.
1. Свойства при нормализации и отпуске
Режим термообработки | Сечение (мм) | σ0,2 (МПа) | σв (МПа) | δ5 (%) | ψ (%) | KCU (Дж/см2) |
---|---|---|---|---|---|---|
Нормализация 880–900 °C, отпуск 610–630 °C | до 100 | ≥260 | ≥480 | ≥17 | ≥30 | ≥35 |
Нормализация 860–880 °C, отпуск 610–630 °C | до 100 | ≥300 | ≥500 | ≥17 | ≥30 | ≥35 |
2. Свойства без термообработки и при различных режимах
Сечение (мм) | Место вырезки образца | σ0,2 (МПа) | σв (МПа) | δ5 (%) | ψ (%) | KCU (Дж/см2) | Режим |
---|---|---|---|---|---|---|---|
40 | – | 245 | 460 | 12 | 22 | 33 | Без термообработки |
80 | – | 245 | 470 | 12 | 17 | 28 | |
120 | – | 245 | 470 | 12 | 19 | 31 | |
170 | Ц | 230 | 430 | 25 | 35 | 57 | Отжиг 900 °C, нормализация 900 °C, отпуск 600 °C |
170 | К | 255 | 480 | 28 | 44 | 59 | Отжиг 900 °C, нормализация 900 °C, отпуск 600 °C |
400 | Ц | 310–320 | 530–535 | 14–16 | 20–21 | 30–36 | Нормализация 900 °C, отпуск 580 °C |
400 | К | 320–330 | 545–550 | 20–25 | 28–30 | 57–66 | Нормализация 900 °C, отпуск 580 °C |
400 | Ц | 320–340 | 540–560 | 16–17 | 27–31 | 39–43 | Нормализация 900 °C, «закладка» 800 °C, отпуск 580 °C |
400 | К | 320–330 | 545–550 | 20–25 | 28–30 | 74–88 | Нормализация 900 °C, «закладка» 800 °C, отпуск 580 °C |
Примечания к обозначениям:
- σ0,2 — условный предел текучести;
- σв — временное сопротивление разрыву;
- δ5 — относительное удлинение;
- ψ — относительное сужение;
- KCU — ударная вязкость;
- «Ц» и «К» — зоны вырезки образца (центр, край и т. п.).
Температура критических точек
- Aс1 ≈ 735 °C
- Aс3 (Aсм) ≈ 813 °C
- Aр (Aрсм) ≈ 796 °C
- Aр1 ≈ 677 °C
Технологические свойства
Наименование свойства | Показатель |
---|---|
Свариваемость | Ограниченно свариваемая (РДС, АДС под газовой защитой, ЭШС). Необходим подогрев и последующая термообработка. |
Обрабатываемость резанием | Хорошая в отожжённом состоянии |
Флокеночувствительность | Не чувствительна |
Склонность к отпускной хрупкости | Не склонна |
Сокращения: РДС — ручная дуговая сварка, АДС — автоматическая дуговая сварка, ЭШС — электрошлаковая сварка.
Литейные свойства
Наименование свойства | Значение |
---|---|
Температура начала затвердевания | 1490–1504 °C |
Показатель трещиноустойчивости | 1,0 |
Склонность к образованию усадочных раковин | 1,0 |
Жидкотекучесть | 1,0 |
Линейная усадка | 2,2–2,3% |
Склонность к образованию усадочной пористости | 1,0 |
Выводы и рекомендации
Благодаря умеренному содержанию углерода (около 0,30%) и хорошим литейным свойствам, сталь 30Л популярна при изготовлении нагруженных деталей и узлов, в том числе сварно-литых конструкций. Она обеспечивает надёжность при средних статических и динамических нагрузках. При необходимости сварки рекомендуется предварительный подогрев и последующая термообработка для достижения оптимальной структуры и свойств.
Настоящая информация собрана на основе данных книги «Марочник сталей и сплавов» (авторы: В. Г. Сорокин, В. А. Мирмельштейн, изд. 1989 г.) и дополнена опытом специалистов «ОборонСпецСплав». Свяжитесь с нами, чтобы уточнить детали по применению стали 30Л, а также подобрать оптимальные режимы термообработки и сварки под ваши производственные задачи.