Stal do ulepszania 30HGSA,35HGSA,30ХГСА, 30HGS, 35HGS

Stal 30HGSA – stal do ulepszania cieplnego chromowo-manganowo-krzemowa 30HGS PN-89/H-84030/04 stal konstrukcyjna stopowa 35HGSA, 35HGS PN-89/H-84030/04, 30KHGSA, 30ХГСА

Porównanie gatunków 30HGSA (30HGS), 35HGSA (35HGS) z zamiennikami

Stal do ulepszania 30HGSA ( 30HGS, 35HGSA, 35HGS, 30KHGSA 30ХГСА ) – zastosowanie

Stal 30HGSA ( 30HGS, 35HGSA, 35HGS ), stosuje się w budowie maszyn ciężkich i średniej wielkości na części o dużej wytrzymałości, jak: czopy, wały, wrzeciona, osie, koła zębate, rolki, pierścienie, części sprzęgła, tuleje, dźwignie, osłony, bloki maszyn, kołnierze. Łopatki kompresorów tłoczone z blach, pracujące pod wielkim obciążeniem przy temperaturach do 150-200°C, a także na części konstrukcji nitowanych, a dla małych przekrojów również spawanych i następnie ulepszonych cieplnie.

Stal lotnicza 30HGSA

Stal 30HGSA to wysokowytrzymały materiał konstrukcyjny z grupy stali stopowych do ulepszania cieplnego, powszechnie klasyfikowany jako stal lotnicza. Dzięki swoim właściwościom znajduje szerokie zastosowanie w przemyśle lotniczym i motoryzacyjnym, a także w konstrukcjach wymagających wysokiej odporności na obciążenia dynamiczne.

Zastosowanie w lotnictwie

Z gatunku 30HGSA wykonuje się między innymi:

• Rury bezszwowe stosowane w lotnictwie,
• Elementy konstrukcyjne narażone na wysokie obciążenia,
• Części wymagające dużej udarności i wytrzymałości zmęczeniowej.

Dzięki korzystnemu połączeniu wytrzymałości i plastyczności, stal ta doskonale sprawdza się w produkcji komponentów samolotów i śmigłowców, a także w elementach nośnych konstrukcji.

Właściwości mechaniczne

• W stanie ulepszonym cieplnie stal 30HGSA osiąga znaczną hartowność, co pozwala uzyskać bardzo dobre własności mechaniczne przy grubościach do ok. 60 mm po hartowaniu w oleju.
• Może zastępować stale chromowo-molibdenowe i chromowo-niklowe w małych i średnich przekrojach, co czyni ją ekonomiczną alternatywą w wielu zastosowaniach.
• Charakteryzuje się dużą odpornością na dynamiczne obciążenia, co jest kluczowe w lotnictwie i motoryzacji.

Ograniczenia

• Kruchość odpuszczania – stal 30HGSA ma tendencję do utraty udarności po niekorzystnym procesie obróbki cieplnej.
• Ograniczona spawalność, szczególnie w przypadku elementów o większych przekrojach, co wymaga stosowania specjalistycznych metod spawania i dodatkowych zabiegów cieplnych.

Dla małych i średnich przekrojów może zastępować stale chromowo-molibdenowe i chromowo-niklowe. Stal 30HGS stosowana w stanie ulepszonym cieplnie ma znaczną hartowność, pozwalającą na osiągnięcie najlepszych własności mechanicznych przy grubościach ok. 60 mm po hartowaniu w oleju. Stal 30HGSA jest skłonna do kruchości odpuszczania, ma spawalność ograniczoną, zwłaszcza przy grubszych przekrojach.

Stal do ulepszania 30HGSA, 30KHGSA, 30ХГСА – własności wytrzymałościowe

W stanie ulepszonym cieplnie uzyskuje się następujące orientacyjne własności wytrzymałościowe:

• Grubość do 16 mm: praca łamania KU2 min. 40 J, przewężanie Z min. 45%, wydłużenie A min. 10%, udarność KM 49–69 J/cm², Re 830–930 N/mm², Rm 1030–1180 N/mm².
• Zakres grubości od 16 do 40 mm: KU2 min. 40 J, Z min. 45%, A min. 10%, KM 49–69 J/cm², Re 740–830 N/mm², Rm 930–1080 N/mm².
• Grubość od 40 do 100 mm: KU2 min. 40 J, Z min. 45%, A min. 11%, KM 49–69 J/cm², Re 590–690 N/mm², Rm 830–980 N/mm².
• Zakres grubości od 100 do 160 mm: Z min. 50%, A min. 12%, Re 490–590 N/mm², Rm 690–880 N/mm².
• Grubość od 160 do 250 mm: Z min. 50%, A min. 13%, Re 490–590 N/mm², Rm 690–830 N/mm².

Własności mechaniczne

• Twardość w stanie zmiękczonym – maks. 229 HB.
• Twardość w stanie ulepszonym cieplnie – 295–360 HB.
• Przewężenie Z – minimum 45%.
• Wydłużenie A – minimum 10%.
• Praca łamania KU2 – minimum 36 J.

Stal 30HGSA (30HGS, 35HGSA, 35HGS) – spawanie

Stal 30HGSA (30HGS) jest stalą słabo spawalną, spawać ją można tylko w wyjątkowych przypadkach, najlepiej po wyżarzaniu zmiękczającym. Przed spawaniem stal 30HGSA należy nagrzać do temperatur zależnych od grubości części łączonych:

• Grubość do 15 mm – temperatura wstępnego nagrzania 200–300°C,
• Zakres grubości od 15 do 25 mm – temperatura 250–350°C,
• Grubość od 25 do 50 mm – temperatura powyżej 350°C.

Niższe temperatury można stosować przy spawaniu stali o minimalnej wartości równoważnik węgla C_e i grubościach odpowiadających dolnym granicom zakresów oraz przy dużych natężeniach prądu spawania lub przy spawaniu w osłonie CO₂.

Spawanie dużych części

Przy spawaniu dużych części, na przykład z blach, zaleca się stosować międzyoperacyjne wyżarzenie odprężające. Bezpośrednio po spawaniu, a przed ostygnięciem poniżej temperatur ujętych w tablicy, zaleca się połączenie wyżarzać zmiękczająco lub ulepszać cieplnie. W razie braku możliwości przeprowadzenia obróbki cieplnej bezpośrednio po spawaniu, połączenie należy studzić do temperatury otoczenia bardzo powoli, np. razem z piecem lub po wyjęciu z pieca nakryć matami, albo też studzić w gorącym piasku. Spawać można łukowo elektrodami otulonymi lub w osłonie CO₂.

W przypadku spawania części ulepszonych cieplnie w strefach wpływu ciepła wystąpi obszar o własnościach wytrzymałościowych gorszych od własności stali ulepszonej cieplnie. Przywrócenie odpowiednich własności w tych strefach zależy od zastosowania właściwej obróbki cieplnej.

Zgrzewanie

Stal 30HGSA nadaje się do łączenia metodami zgrzewania elektrycznego, oporowego lub tarciowego. Zakres optymalnych parametrów przy zgrzewaniu oporowym jest węższy w stosunku do parametrów stosowanych przy zgrzewaniu stali niskowęglowych. Wyroby hutnicze z tego gatunku stali można zgrzewać w stanie ulepszonym cieplnie lub wyżarzonym zmiękczająco. Po zgrzewaniu i zastosowaniu odpowiedniej obróbki cieplnej własności mechaniczne zgrzeiny będą zbliżone do własności materiału zgrzewanego.

Stal 30HGSA, 30HGS, 35HGSA, 35HGS, 30KHGSA, 30ХГСА – cięcie

Gatunek 30HGS można ciąć gazowo płomieniem acetylenowo-tlenowym lub propanowo-butanowo-tlenowym albo łukowo – strumieniem plazmy. Stal 30HGSA do cięcia należy wstępnie podgrzać do temperatury 200-250°C. Cięte powierzchnie należy studzić w spokojnym powietrzu.

Obróbka cieplna 30HGSA 30HGS, 30KHGSA, 30ХГСА

Zmiękczanie 680-720^oC – chłodzenie możliwie powolne, twardość max 229
Normalizowanie 870-890^oC – chłodzenie w spokojnym powietrzu
Hartowanie 860-880^oC – chłodzenie w oleju
Odpuszczanie 500-650^oC –  chłodzenie w powietrzu
Odpuszczanie 500-650^oC –  chłodzenie w wodzie ( w oleju ), twardość 295-360^oC

Obróbka cieplna 35HGSA, 35HGS

Zmiękczanie 680-720^oC – chłodzenie możliwie powolne, twardość max 241
Normalizowanie 860-880^oC – chłodzenie w spokojnym powietrzu
Hartowanie 860-880^oC – chłodzenie w oleju
Odpuszcanie 500-650^oC –  chłodzenie w powietrzu
Odpuszcanie 500-650^oC –  chłodzenie w wodzie ( w oleju ), twardość 300-370^oC
Hartowanie izotermiczne 860-880^oC –  chłodzenie w mieszaninie saletry sodowej i potasowej o temp. 300-370^oC, następnie w powietrzu.

Asortyment w gatunku 30HGSA

W gatunku 30HGSA oraz jego odpowiednikach (30KHGSA, 30HGSA-PV, 30HGSA-PW, 30ХГСА) oferujemy szeroki zakres wyrobów hutniczych, które znajdują zastosowanie zarówno w przemyśle lotniczym, jak i maszynowym oraz konstrukcyjnym. Dostarczamy między innymi:

• Rury stalowe bez szwu zimnociągnione – o wysokiej precyzji wymiarowej i gładkiej powierzchni,
• Rury stalowe bezszwowe gorącowalcowane – przeznaczone do obciążeń dynamicznych i konstrukcji narażonych na wysokie naprężenia,
• Okrągłe pręty walcowane – w standardowych wymiarach, szeroko stosowane w obróbce mechanicznej,
• Pręty ciągnione (H11, H9) – zapewniające wysoką dokładność i jakość powierzchni,
• Pręty kwadratowe, pręty sześciokątne oraz płaskowniki – do zastosowań konstrukcyjnych i precyzyjnych,
• Odkuwki swobodne – pod dalszą obróbkę cieplną lub mechaniczną,
• Płyty i kostki stalowe – dla przemysłu lotniczego, maszynowego i narzędziowego,
• Blachy gorącowalcowane i zimnowalcowane – dostępne w szerokim zakresie grubości i formatów.

Stal 30HGSA klasyfikowana jest jako stal lotnicza, dzięki czemu znajduje zastosowanie w produkcji rur, osi, wałów, części maszyn oraz elementów konstrukcyjnych samolotów, gdzie kluczowa jest odporność na obciążenia dynamiczne.

Asortyment w gatunku 35HGS / 35HGSA

W gatunku 35HGS / 35HGSA oraz jego odpowiednikach (35KHGS, 35KHGSA) oferujemy wysokowytrzymałe materiały konstrukcyjne, które ze względu na swoje właściwości mechaniczne znajdują zastosowanie w lotnictwie, motoryzacji i energetyce. Dostarczamy m.in.:

• Pręty walcowane okrągłe – szeroko stosowane w produkcji elementów konstrukcyjnych i maszynowych,
• Okrągłe pręty ciągnione (H11, H9) – precyzyjnie wykonane, przeznaczone do obróbki wymagającej wysokiej dokładności,
• Pręty kwadratowe, płaskowniki oraz sześciokąty – dostępne w różnych wymiarach i tolerancjach,
• Odkuwki swobodne – przygotowywane pod indywidualne zamówienia klientów,
• Płyty i kostki stalowe – przeznaczone do dalszej obróbki mechanicznej i cieplnej,
• Blachy gorącowalcowane i zimnowalcowane – o szerokim spektrum grubości i formatów, stosowane w elementach o podwyższonej wytrzymałości.

Stal 35HGSA to materiał o podwyższonej wytrzymałości, często stosowany jako alternatywa dla stali stopowych chromowo-molibdenowych w średnich przekrojach. Dzięki korzystnym właściwościom mechanicznym znajduje zastosowanie w przemyśle lotniczym i ciężkich konstrukcjach narażonych na dynamiczne obciążenia.

Zobacz pozostałe gatunki do ulepszania cieplnego

12HN3A – stal konstrukcyjna chromowo-niklowa 1.5752, 15CrNi13
20HN3A – stal do ulepszania chromowo-niklowa
30HGSA – stal chromowo-manganowo-krzemowa 30KHGSA, 30ХГСА, 35HGSA, 35HGS
30HGSNA – stal do ulepszania chromowo-manganowo-krzemowo-niklowa
30H2N2M – stal chromowo-niklowo-molibdenowa 30CrNiMo8, 1.6580
36HNM/38HNM – stal chromowo-niklowo-molibdenowa 36CrNiMo4, 1.6510, 36NiCrMo16, 39NiCrMo3
37HS – stal do ulepszania chromowo-krzemowa
40H2MF – stal konstrukcyjna chromowo-molibdenowo-wanadowa
40HNMA – stal chromowo-niklowo-molibdenowa AISI 4340, 1.6565, 40NiCrMo6, 40NiCrMo7
45HN – stal konstrukcyjna do ulepszania cieplnego chromowo-niklowa
45HNMF / 45HNMFA – stal chromowo-niklowo-molibdenowo-wanadowa

Pozostałe stale konstrukcyjne stopowe

stale konstrukcyjne stopowe do nawęglania
stal konstrukcyjna stopowa do azotowania
stal konstrukcyjna stopowa sprężynowa
stal konstrukcyjna stopowa łożyskowa
stal konstrukcyjna stopowa do ulepszania cieplnego
stal konstrukcyjna stopowa do pracy w podwyższonych temperaturach – stal kotłowa

FAQ – stale do ulepszania cieplnego 30HGSA i 35HGSA (30HGS, 35HGS)

Czym różnią się stale 30HGSA i 35HGSA?

Oba gatunki należą do grupy stali konstrukcyjnych do ulepszania cieplnego. 35HGSA ma wyższą zawartość węgla, co daje większą wytrzymałość i twardość po obróbce cieplnej, ale jednocześnie obniża jej plastyczność i udarność w porównaniu z 30HGSA.

Jakie właściwości ma stal 35HGSA po obróbce cieplnej w porównaniu do 30HGSA?

Po hartowaniu i odpuszczaniu stal 35HGSA charakteryzuje się wyższą wytrzymałością na rozciąganie oraz granicą plastyczności niż stal 30HGSA. Dzięki temu sprawdza się w elementach narażonych na duże obciążenia dynamiczne i intensywne zużycie mechaniczne. W porównaniu do 30HGSA ma jednak niższą plastyczność i udarność, a także gorszą spawalność, co wymaga stosowania odpowiednich procedur technologicznych.

Do jakich zastosowań używa się stali 30HGSA, 35HGSA?

• Wałach korbowych i wałkach rozrządu,
• Osiach i kołach zębatych,
• Elementach maszyn rolniczych i górniczych,
• Częściach lotniczych i wojskowych, gdzie wymagana jest najwyższa wytrzymałość.

Kiedy lepiej wybrać stal 30HGSA, a kiedy 35HGSA?

• 30HGSA – gdy elementy mają być bardziej odporne na uderzenia, potrzebna jest lepsza udarność i pewna łatwość obróbki.
• 35HGSA – gdy priorytetem jest maksymalna wytrzymałość i twardość, a obciążenia są głównie statyczne lub dynamiczne o dużej intensywności.

Jak wygląda obróbka cieplna stali 35HGSA?

Podobnie jak w przypadku 30HGSA stosuje się hartowanie i odpuszczanie, ale parametry muszą być dobrane tak, aby uniknąć kruchości. Przy niewłaściwym odpuszczaniu 35HGSA może stać się podatna na pękanie.

Czy stal 35HGSA jest trudniejsza w spawaniu niż 30HGSA?

Tak. Ze względu na wyższą zawartość węgla stal 35HGSA ma niższą spawalność i wymaga bardziej restrykcyjnych procedur (podgrzewanie wstępne, kontrola chłodzenia, obróbka po spawaniu).

Jakie są główne zalety 30HGSA i 35HGSA?

• 30HGSA: dobra udarność, odporność na dynamiczne obciążenia, łatwiejsza obróbka niż 35HGSA.
• 35HGSA: wyższa wytrzymałość, lepsza odporność na ścieranie, możliwość stosowania w najbardziej obciążonych elementach.

Jakie są główne ograniczenia tych stali?

• 30HGSA: niższa twardość niż 35HGSA, spadek właściwości przy większych przekrojach.
• 35HGSA: trudniejsza spawalność, większe ryzyko kruchości, mniejsza plastyczność.

Jakie formy dostawy są dostępne?

• Pręty walcowane i kute,
• Blachy,
• Odkuwki swobodnie kute i matrycowe,
• Formatki i elementy gotowe przygotowane wg rysunku klienta.

Czy stal 30HGSA według PN różni się od stali 30HGSA / 30ХГСА według GOST?

Zasadniczo nie – w praktyce to ten sam gatunek. Mają taki sam skład chemiczny oraz właściwości mechaniczne: wysoką wytrzymałość, dobrą udarność i podatność na ulepszanie cieplne. Różnice dotyczą jedynie systemu norm.

Oznaczenie 30HGSA funkcjonuje zarówno w Polskiej Normie (PN), jak i w systemie GOST (normy OST, warunki techniczne TU). Różnice mogą występować w szczegółowych wymaganiach technicznych:

• PN i EN opisują zakres składu chemicznego i właściwości mechanicznych w nieco inny sposób,
• GOST często podaje dodatkowe klasy wytrzymałości i dopuszcza inne tolerancje w zależności od sposobu wytopu czy obróbki,
• W praktyce handlowej stal 30ХГСА (cyrylicą w GOST) i 30HGSA (PN), a także 35ХГСА i 35HGSA (PN) są traktowane jako odpowiedniki i można je stosować zamiennie.