Сталь марки 30ХН3А

Марка: 30ХН3А (заменители: 30Х2ГН2, 25Х2ГНТА, 34ХН2М)
Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006. Калиброванный пруток: ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Шлифованный пруток и серебрянка: ГОСТ 14955-77. Полоса: ГОСТ 103-2006. Поковки и кованные заготовки: ГОСТ 1133-71. Трубы: ОСТ 14-21-77.
Класс: Сталь конструкционная легированная
Использование в промышленности: венцы ведомых колес тяговых зубчатых передач электропоездов, шестерни и другие улучшаемые детали. Может применяться при температуре —80 °С (толщина стенки не более 100 мм).

Химический состав в % стали 30ХН3А
C	0,27 — 0,33
Si	0,17 — 0,37
Mn	0,3 — 0,6
Ni	2,75 — 3,15
S	до 0,025
P	до 0,025
Cr	0,6 — 0,9
Cu	до 0,3
Fe	~94

Зарубежные аналоги марки стали 30ХН3А
Германия	1.5755, 30NiCr14, 31NiCr14
Япония	SNC631, SNC836
Франция	30NC11, 30NC11FF, 30NC12
Болгария	30ChN3A
Польша	37HN3A
Чехия	16440

Свойства и полезная информация:

Удельный вес: 7850 кг/м³
Термообработка: Закалка 850^oC, масло, Отпуск 200^oC, воздух.
Температура ковки, °С: начала 1220, конца 800. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, 101-300 мм в яме.
Твердость материала: HB 10^-1 = 241 МПа
Температура критических точек: Ac₁ = 700 , Ac₃(Ac_m) = 800 , Ar₃(Arc_m) = 680 , Ar₁ = 610 , Mn = 305
Свариваемость материала: ограниченно свариваемая. Способы сварки: РДС, ЭШС. Необходимы подогрев и последующая термическая обработка.
Флокеночувствительность: чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости: склонна.

Механические свойства стали 30ХН3А

ГОСТ

Состояние поставки, режим термообработки

Сечение, мм

σ_0,2(МПа)

σ_в(МПа)

δ₅ (%)

ψ %

KCU (Дж / см²)

НCR_Э, не более

ГОСТ 4543-71

Закалка 820 °С, масло.
Отпуск 530 °С, вода или масло
Закалка 850°С, масло.
Отпуск 200 °С, воздух.

5
20

785

1420
1370

980

1670
1670

13
12

50
45

66
49

—

50
49

Ударная вязкость стали 30ХН3А после закалки 820 °С, масло и отпуска, KCU, (Дж/см²)
Т= +20 °С	Т= -40 °С	Т= -60 °С	Температура отпуска, °С
79 80 61 51 122 192	76 70 44 37 87 182	73 74 37 27 72 179	200 250 300 400 500 600

Механические свойства стали 30ХН3А в зависимости от температуры испытания и температуры отпуска
Температура отпуска, °С	Температура испытания, °С	σ_0,2 (МПа)	σ_в(МПа)	δ₅ (%)	ψ %
Закалка 820 °С, масло
300	20 250	1390 —	1540 1460	8 12	56 57
400	20 250 400	1270 — —	1320 1250 730	9 13 17	59 65 75
500	20 250 400 500	1030 — — —	1140 1090 730 305	12 13 17 34	62 67 76 82

Механические свойства стали 30ХН3А в зависимости от температуры отпуска
Температура отпуска, °С	σ_0,2 (МПа)	σ_в(МПа)	δ₅ (%)	ψ %	KCU (Дж / см²)	HRC_Э
Закалка 820 °С, масло
200 300 350 400 500 600	1460 1400 1290 1180 920 780	1620 1530 1430 1290 1070 890	8 7 8 10 17 21	50 50 50 52 60 64	80 59 47 54 107 157	52 50 48 45 38 33

Механические свойства стали 30ХН3А в зависимости от сечения
Сечение, мм	σ_0,2 (МПа)	σ_в(МПа)	δ₄ (%)	ψ %	KCU (Дж / см²)	HB
Закалка 820 °С, масло. Отпуск 580-600 °С, воздух
20 40 60 80	830 810 780 730	930 910 880 850	20 20 20 20	66 65 62 61	147 147 142 132	390 380 370 360

Предел выносливости стали 30ХН3А
σ_-1, МПА	Термообработка
510 420 480 372	Закалка 830 °C, масло. Отпуск 430 °C,σ_в=1330 МПа Закалка 830 °C, масло. Отпуск 580 °C,σ_в=950 МПа σ_в=1050 МПа σ_в=830 МПа

Прокаливаемость стали 30ХН3А
Расстояние от торца, мм								Примечание
15	6	12	18	24	30	36	42	Закалка 870 °С
53	53,5	53	52,5	52	52,5	52,5	51,5	Твердость для полос прокаливаемости, HRC

Количество мартенсита, %	Критическая твердость, HRC_э	Критический диаметр в воде	Критический диаметр в масле
— 50	42 —	40 —	20 100

Физические свойства стали 30ХН3А
T (Град)	E 10^{— 5} (МПа)	a 10⁶ (1/Град)	l (Вт/(м·град))	r (кг/м³)	C (Дж/(кг·град))	R 10⁹ (Ом·м)
20	2.15		34	7850		268
100	2.07	10.8	35	7830	494	317
200	1.95	11.5	36	7800	504	387
300	1.87	12.2	36	7770	518	469
400	1.75	12.8	36	7730	536	567
500	1.71	13.2	35	7700	558	681
600		13.5	31	7670	587	817
700			28	7690	657	981
800			27	7650	703
900				7600	695
1000					687

Опубликовано: 2010.11.04

Краткие обозначения:
σ_в	— временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа	ε	— относительная осадка при появлении первой трещины, %
σ_0,05	— предел упругости, МПа	J_к	— предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σ_0,2	— предел текучести условный, МПа	σ_изг	— предел прочности при изгибе, МПа
δ₅,δ₄,δ₁₀	— относительное удлинение после разрыва, %	σ_-1	— предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
σ_сж0,05 и σ_сж	— предел текучести при сжатии, МПа	J_-1	— предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
ν	— относительный сдвиг, %	n	— количество циклов нагружения
s_в	— предел кратковременной прочности, МПа	R и ρ	— удельное электросопротивление, Ом·м
ψ	— относительное сужение, %	E	— модуль упругости нормальный, ГПа
KCU и KCV	— ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см²	T	— температура, при которой получены свойства, Град
s_T	— предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа	l и λ	— коэффициент теплопроводности (теплоХотСтилость материала), Вт/(м·°С)
HB	— твердость по Бринеллю	C	— удельная теплоХотСтилость материала (диапазон 20^o — T ), [Дж/(кг·град)]
HV	— твердость по Виккерсу	p_n и r	— плотность кг/м³
HRC_э	— твердость по Роквеллу, шкала С	а	— коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20^o — T ), 1/°С
HRB	— твердость по Роквеллу, шкала В	σ^t_Т	— предел длительной прочности, МПа
HSD	— твердость по Шору	G	— модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _