Марки стали 30ХН2МА; 30ХН3А; 30Х3ВА; 34ХН1М; 34ХН1МА. Область применения

Отличительные характеристики конструкционных легированных сталей

Легированная конструкционная сталь является сплавом, в состав которого входят некоторые химические элементы (например, титан, никель и молибден). Их добавляют с целью улучшения химических и физических свойств (повышения прочности, коррозийной стойкости, твердости). Каждый из добавленных элементов оказывает свое влияние на изделие. Например, добавка кобальта обеспечивает повышенную жаропрочность, введение ванадия значительно повышает порог прочности на разрыв и текучесть, присутствие молибдена повышает коррозийную устойчивость, а добавление титана снижает зернистость внутренней структуры, увеличивая при этом плотность. Самыми ценными и основными элементами являются хром и никель (марка 30ХН3А), они способствует увеличению твердости, слегка понижая пластичность. Нержавеющей является сталь, в состав которой входит более 12% хрома. В легированных сталях обычно содержится 2-3% хрома.

Конструкционные легированные стали имеют значительное преимущество после термообработки (в сравнении с углеродистыми сталями). Это свидетельствует о том, что легирующие компоненты благотворно влияют на диффузионные процессы, которые происходят во время термообработки. В изделие добавляют большее количество компонентов легирования, в результате чего они приходят под видом сортовых прокатов, а иногда в виде калибровочных листов и других полуфабрикатов.

Классификация и область применения изделий

Легированные стали бывают 2 назначений: для производства корпусных конструкций и механизмов (машиностроительные), для производства сварных металлоконструкций (строительные). Их основное отличие заключается в специфике обработке: машиностроительные подвергаются термической (тепловой) обработке, а строительные не подвергаются. В зависимости от добавленных компонентов по отношению к общей массе, разделяют такие типы сталей, как низколегированная (меньше 3%), среднелегированная (3-10%, марка 34ХН1МА), высоколегированная (больше 10%).

Классифицируют стали и в зависимости от добавленных элементов. Так, различают хромовольфрамовые (марка 30Х3ВА), хромокремнемарганцовоникелевые, хромоникельмолибденовые (марка 34ХН1М), хромоникельванадиевые, хромоникелевые (марка 30ХН3А), хромокремнемарганцовые стали и многие другие. По численности добавленных металлов различают двух, трех и более компонентные изделия. Исходя их химических свойств, выделяют качественные, высококачественные (марка 34ХН1МА) и особовысококачественные.

В настоящее время сложно найти область промышленности, в которой не применяли бы легированную сталь. Нержавеющие стали используют для изготовления бытовой техники, посуды и других предметов быта. Жаропрочную легированную сталь применяют во время изготовления деталей, которые эксплуатируют в сфере энергетики (к примеру, составляющие паровых турбин). Конструкционные стали необходимы для производства различных инструментов (подвесок, измерительных устройств, пружин, резцов и др.).

Особенности маркировки

Обозначение любой марки стали состоит из порядка чисел и букв. Для легирования стали добавляют разные химические элементы и указывают в марке буквы, обозначающие эти элементы. Ниже представлены обозначения наиболее популярных легированных элементов:

• Х – хром;
• Ф – ванадий;
• Г – марганец;
• М – молибден;
• В – вольфрам;
• Т – титан;
• С – кремний.

Маркировка начинается с числа, которое показывает содержание углерода в процентах. В зависимости от этого различают: низкоуглеродистые (менее 0,25%), среднеуглеродистые (от 0,25% до 0,65%) и высокоуглеродистые стали (более 0,65 %). К примеру, в марке 30ХН2МА углерода 0,3%, соответственно она относится к категории среднеуглеродистых сталей.

После буквы идет число, обозначающее процентное содержание металла. Если оно отсутствует, то содержание этого легирующего компонента в сплаве менее 1,5%. К примеру, в стали марки 34ХН1МА содержится: 0,34% углерода, меньше 1,5% хрома, 1% никеля, меньше 1,5% молибдена. Буква «А» на конце свидетельствует о том, что сталь является высококачественной. Если бы стояла буква «Ш», то сталь отнесли бы к разряду особовысококачественных. Среди всех среднелегированных сталей наибольшим спросом пользуются марки: 30ХН2МА, 30ХН3А, 30Х3ВА, 34ХН1М, 34ХН1МА. Рассмотрим подробнее специфику каждой в отдельности.

Сталь марки 30ХН2МА

Сталь марки 30ХН2МА содержит 0,3% углерода, меньше 1,5% хрома, 2% никеля, меньше 1,5% молибдена. В общей сложности выходит не больше 5% легированных добавок, что позволяет отнести сталь в категорию среднелегированных. Она принадлежит к классу высококачественных, о чем говорит буква «А» в конце обозначения.

Марку 30ХН2МА подвергают термической обработки с использованием закалки и отпуска. Суть закалки заключается в перекристаллизации стали с учетом нагревания до температуры выше критической. Отпуск проводят сразу после закалки, для того чтобы уменьшить остаточные напряжения и немного повысить вязкость.

Сталь марки 30ХН2МА широко используют в разных областях промышленности. Ее применяют для изготовления деталей, эксплуатируемых во всех температурных режимах (как при повышенных, так и при пониженных температурах), например, звездочек, ответственных болтов или дисков.

Сталь марки 30ХН3А

Хромоникелевая сталь марки 30ХН3А содержит 0,3% углерода, менее 1,5% хрома, 3% никеля. В сумме выходит приблизительно 4,5% легированных элементов, в результате чего эту сталь относят к классу среднелегированных. В обозначении стоит буква «А», следовательно, сталь – высококачественная.

Для марки 30ХН3А проводят закалку при 850^oC и отпуск при 200^oC. К ее отличительным свойствам относят флокеночувствительность и склонность к отпускной хрупкости. Сталь 30ХН3А используют для производства изделий, эксплуатируемых при отрицательных температурных режимах.

Сталь марки 30Х3ВА

Теплоустойчивая сталь марки 30Х3ВА содержит 0,3% углерода, 3% хрома и менее 1,5% вольфрама. Она принадлежит к высококачественным сталям. В качестве термической обработки марки 30Х3ВА прибегают к закалке и отпуску. При этом требуется подогрев и дальнейшая термообработка. Марку 30Х3ВА часто используют в машиностроении (в частности, ракетно-космической промышленности).

Сталь марки 34ХН1М

В состав стали 34ХН1М входит 0,34% углерода, меньше 1,5% хрома, 1% никеля, меньше 1,5% молибдена. Особенность марки 34ХН1М состоит в склонности к поражению флокенами и ограничиваемой сварке. Подходят только ручная дуговая и электрошлаковая сварка. Вид поставки сталь 34ХН1М – поковки.

Сталь марки 34ХН1МА

В отличие от марки стали 34ХН1М, марка 34ХН1МА относится к классу высококачественных. Методика сварки аналогична. Основное различие между высококачественной и качественной стали заключается в большем содержании легирующих примесей. Она малосклонна к отпускной хрупкости. Марку 34ХН1МА применяют во время изготовления различных деталей (муфт, болтов, роторов), эксплуатируемых при температуре до 500^оС.