Марочник сталей

Сталь 30ХН2МФА

Сталь 30ХН2МФА - легированная конструкционная улучшаемая высокопрочная сталь глубокой прокаливаемости по ГОСТ 4543-2016. Это среднелегированная марка комплексной системы легирования Cr-Ni-Mo-V, предназначенная для особо ответственных тяжелонагруженных деталей крупных сечений. Сочетание хрома, никеля, молибдена и ванадия обеспечивает редкий для конструкционных сталей баланс высокой прочности, ударной вязкости и надёжности в массивных заготовках, что делает марку основой для роторов, валов турбин и других критичных узлов машиностроения.

Ключевую роль играет система легирующих элементов. Никель в количестве 2,00-2,40% резко повышает прокаливаемость и сообщает стали высокую вязкость, в том числе при отрицательных температурах, снижая порог хладноломкости. Молибден (0,20-0,30%) дополнительно увеличивает прокаливаемость и подавляет склонность к отпускной хрупкости, что особенно важно для деталей, проходящих высокий отпуск и медленное охлаждение. Ванадий (0,10-0,18%) измельчает зерно аустенита, повышает прочность и стабилизирует структуру. Хром (0,60-0,90%) усиливает прокаливаемость и упрочнение при термообработке.

Счёт за 15 минут

Договор поставки с ответственностью

Сертификат и паспорт качества к партии

Возврат при несоответствии ГОСТу

Поэтапная оплата для крупных

Реквизиты и ЕГРЮЛ открыто

01О стали 30ХН2МФА

Глубокая прокаливаемость - определяющее свойство марки. Высокое содержание никеля и молибдена сдвигает критическую скорость закалки, благодаря чему мартенситная или близкая к ней структура формируется на значительную глубину даже в заготовках большого диаметра. Это обеспечивает однородность механических свойств по сечению крупных роторов и валов, где обычные легированные стали дают резкий перепад твёрдости и прочности от поверхности к сердцевине.

Основной вид термообработки - улучшение: закалка при 860 °C с охлаждением в масле и последующий высокий отпуск при 680 °C с охлаждением на воздухе (критические точки стали: Ac1 720 °C, Ac3 830 °C, Ar3 555 °C, Ar1 365 °C). После улучшения на прутке диаметром 25 мм сталь обеспечивает временное сопротивление σв не менее 880 МПа, предел текучести σт (σ0,2) не менее 785 МПа при относительном удлинении δ5 не менее 10% и относительном сужении ψ не менее 40%. Ударная вязкость KCU составляет не менее 88 Дж/см², что подтверждает сопротивляемость хрупкому разрушению при ударных и знакопеременных нагрузках. В отожжённом состоянии твёрдость стали не превышает 269 HB, что облегчает механическую обработку заготовок перед закалкой. Для деталей, где важнее повышенная твёрдость и износостойкость, а не максимальная вязкость, применяют альтернативный режим: закалку при 850 °C в масле и низкий отпуск при 200 °C на воздухе.

Для крупных поковок из 30ХН2МФА категории прочности КП490 сечением 100-300 мм механические свойства нормируют на более низком уровне из-за большего сечения заготовки: σ0,2 не менее 490 МПа, σв не менее 655 МПа, δ5 не менее 13%, ψ не менее 40%, KCU не менее 54 Дж/см², твёрдость 212-248 HB. Ковку заготовок ведут в интервале от 1200 °C до 800 °C с последующим замедленным охлаждением, что снижает риск образования трещин и флокенов в массивных слитках.

Свариваемость стали 30ХН2МФА ограниченная: из-за высокого содержания углерода и легирующих элементов сварку выполняют с подогревом и последующей термообработкой, а для большинства ответственных деталей сварные соединения не применяют. Плотность стали составляет 7,85 г/см³, что используют при расчёте массы заготовок. Прямого точного зарубежного аналога марка не имеет, а в отечественной практике в качестве заменителя применяют сталь 30ХН2ВФА; сопоставление с иностранными легированными улучшаемыми сталями носит приблизительный характер и требует проверки химического состава и механических свойств по конкретному стандарту.

02Расшифровка обозначения 30ХН2МФА

Число «30» показывает среднее содержание углерода в сотых долях процента - около 0,30 % (по ГОСТ 4543-2016 диапазон 0,27-0,34 %). Буква «Х» означает легирование хромом (0,60-0,90 %), который повышает прокаливаемость и прочность. «Н2» - никель в количестве около 2 % (2,00-2,40 %), который повышает прокаливаемость и вязкость стали и снижает порог хладноломкости. Буква «М» - молибден (0,20-0,30 %), дополнительно повышающий прокаливаемость и подавляющий отпускную хрупкость. Буква «Ф» - ванадий (0,10-0,18 %), измельчающий зерно и повышающий прочность. Буква «А» в конце обозначения указывает на высококачественную сталь с пониженным содержанием серы и фосфора - не более 0,025 % каждого.

03Химический состав стали 30ХН2МФА

Показатель	Значение
C (углерод)	0,27-0,34
Si (кремний)	0,17-0,37
Mn (марганец)	0,30-0,60
Cr (хром)	0,60-0,90
Ni (никель)	2,00-2,40
Mo (молибден)	0,20-0,30
V (ванадий)	0,10-0,18
S (сера)	≤0,025
P (фосфор)	≤0,025
Cu (медь)	≤0,30

04Механические свойства стали 30ХН2МФА

Состояние	σв, МПа	σт (σ0,2), МПа	δ5, %	ψ, %	KCU, Дж/см²	HB
Закалка 860°C (масло) + отпуск 680°C (воздух), пруток Ø25 мм	≥880	≥785	≥10	≥40	≥88	-
Отжиг	-	-	-	-	-	≤269
Поковки КП490, сечение 100-300 мм	≥655	≥490	≥13	≥40	≥54	212-248

05Физические свойства 30ХН2МФА

Плотность	7,85 г/см³ (7850 кг/м³)
Модуль упругости	E = 216 ГПа (2,16·10⁵ МПа) при 20 °C
Теплопроводность	λ = 36 Вт/(м·°C) при 20 °C
Температурный коэффициент линейного расширения	α = 11,1·10⁻⁶ 1/°C (20-100 °C)
Удельная теплоёмкость	C = 333 Дж/(кг·°C) при 20 °C

06Термообработка 30ХН2МФА

Закалка	860 °C, охлаждение в масле
Высокий отпуск	680 °C, охлаждение на воздухе

07Технологические свойства

Режимы термообработки, сварки и резания марки 30ХН2МФА - что важно технологу.

Прочность и вязкость после улучшения (Ø25 мм)	После закалки 860 °C (масло) и отпуска 680 °C (воздух): σв ≥880 МПа, σт ≥785 МПа, δ5 ≥10%, ψ ≥40%, KCU ≥88 Дж/см²
Твёрдость в отожжённом состоянии	после отжига твёрдость не превышает 269 HB, что облегчает механическую обработку заготовок перед окончательной закалкой и отпуском
Глубокая прокаливаемость	никель 2,00-2,40% и молибден обеспечивают мартенситную структуру на большую глубину в крупных сечениях
Роль молибдена и ванадия	молибден 0,20-0,30% подавляет отпускную хрупкость, ванадий 0,10-0,18% измельчает зерно и повышает прочность
Свариваемость	ограниченная: сварка с подогревом и последующей термообработкой, для ответственных деталей обычно не применяется
Назначение	особо ответственные тяжелонагруженные детали крупных сечений энерго- и тяжёлого машиностроения

08Применение стали 30ХН2МФА

Где применяется сталь 30ХН2МФА на производстве.

Роторы и валы турбин и редукторов

Роторы и валы паровых и газовых турбин, валы редукторов, работающие при высоких статических и динамических нагрузках с требованием однородных свойств по сечению.

Крупные шестерни

Крупные зубчатые колёса и шестерни ответственных передач, где нужны высокая прочность поверхности и вязкая сердцевина для восприятия ударных нагрузок.

Ответственные детали энергомашиностроения

Критичные детали энергетического и тяжёлого машиностроения с повышенными требованиями к прочности, вязкости и надёжности при знакопеременных нагрузках.

Тяжелонагруженные детали крупных сечений

Массивные тяжелонагруженные детали тяжёлого машиностроения, для которых глубокая прокаливаемость обеспечивает равномерные механические свойства по всему объёму.

09Марка 30ХН2МФА в нормативных документах

Действующие стандарты, в которых марка упоминается напрямую или через эквивалент. Каждая ссылка - на справочную страницу ГОСТа.

ГОСТ 4543-2016. Металлопродукция из конструкционной легированной сталиТехнические условия на легированную конструкционную сталь: марки 40Х, 30ХГСА, 40ХН, 20Х, химсостав и свойства после термообработки.

10Частые вопросы по стали 30ХН2МФА

Что дают стали никель, молибден и ванадий?

Никель (2,00-2,40%) повышает прокаливаемость и вязкость, снижая склонность к хрупкому разрушению. Молибден (0,20-0,30%) увеличивает прокаливаемость и подавляет отпускную хрупкость. Ванадий (0,10-0,18%) измельчает зерно и повышает прочность. Совместно комплекс Cr-Ni-Mo-V обеспечивает высокую прочность, вязкость и надёжность в крупных сечениях.

Почему сталь подходит для деталей крупных сечений?

Высокое содержание никеля и молибдена обеспечивает глубокую прокаливаемость: мартенситная структура формируется на значительную глубину даже в массивных заготовках. Это даёт однородные механические свойства по всему сечению ротора или вала, тогда как менее легированные стали дают перепад свойств от поверхности к сердцевине.

Какой режим термообработки применяют?

Основной режим - улучшение: закалка при 860 °C с охлаждением в масле и последующий высокий отпуск при 680 °C с охлаждением на воздухе. После улучшения на прутке Ø25 мм сталь обеспечивает σв не менее 880 МПа, σт не менее 785 МПа, δ5 не менее 10%, ψ не менее 40% и KCU не менее 88 Дж/см², сочетая высокую прочность с ударной вязкостью.

Чем 30ХН2МФА отличается от 40ХН2МА?

Обе стали относятся к высокопрочным улучшаемым с системой Cr-Ni-Mo, но 30ХН2МФА дополнительно легирована ванадием, который измельчает зерно и повышает прочность, и содержит меньше углерода (0,27-0,34% против более высокого у 40ХН2МА). Меньший углерод улучшает вязкость и снижает чувствительность к хрупкому разрушению, поэтому 30ХН2МФА применяют для особо ответственных крупных деталей с повышенными требованиями к надёжности.

Почему у 30ХН2МФА ограниченная свариваемость?

Сталь содержит сравнительно высокое содержание углерода (0,27-0,34%) в сочетании с комплексным легированием хромом, никелем, молибденом и ванадием, что даёт высокий эквивалент углерода. При сварке в шве и околошовной зоне быстро образуются твёрдые и хрупкие закалочные структуры, склонные к образованию трещин. Поэтому сварку выполняют с предварительным подогревом и последующей термообработкой, а для большинства ответственных деталей сварные соединения не применяют.

Зачем в стали одновременно никель и молибден?

Никель повышает прокаливаемость и вязкость стали, в том числе при отрицательных температурах, а молибден дополнительно увеличивает прокаливаемость и подавляет отпускную хрупкость, которая может развиваться при медленном охлаждении крупных деталей после высокого отпуска. Совместное действие этих элементов позволяет получать однородные прочностные и вязкостные свойства по всему сечению массивных роторов и валов.

11Купить прокат из стали 30ХН2МФА со склада

Калькулятор массы

Расчёт массы по диаметру / толщине загрузится автоматически. Либо откройте калькуляторы веса.

Прокат из стали 30ХН2МФА - под заказ

Позиции под партию подбираем по вашей спецификации - пришлите перечень типоразмеров или чертёж, менеджер посчитает массу и пришлёт счёт. Сертификат и паспорт качества плавки - к каждой партии.

Заказать прокат из стали 30ХН2МФА - счёт за 15 минут

Пришлите чертёж, спецификацию или опишите задачу - менеджер подберёт позицию, посчитает массу и пришлёт счёт за 15 минут. Сертификат и паспорт качества на плавку - к каждой партии.