Сплав 30С

Сталь 30 — конструкционная углеродистая качественная сталь по ГОСТ 1050-2013. В каталоге присвоено обозначение 30С. По среднеуглеродистому ряду марка 30 находится между сталями 25 и 35: прочнее первой, пластичнее второй. Нормативное обозначение — просто 30; в технической документации иногда встречается 30сп (спокойная — полностью раскисленная). Встречающееся в ряде коммерческих источников обозначение «Ст30» некорректно: префикс «Ст» относится к стали обыкновенного качества по ГОСТ 380, тогда как сталь 30 — качественная конструкционная по ГОСТ 1050.

Химический состав стали 30 (30С) по ГОСТ 1050-2013

Химический состав нормируется ГОСТ 1050-2013. Каждый элемент ограничен самостоятельно — суммарный норматив по примесям стандартом не предусмотрен.

Элемент	C	Si	Mn	Cr	Ni	Cu	S	P	As
Содержание, %	0,27–0,35	0,17–0,37	0,50–0,80	≤ 0,25	≤ 0,25	≤ 0,25	≤ 0,040	≤ 0,035	≤ 0,080

Хром, никель и медь нормированы как примесные элементы: при данных концентрациях они не являются легирующими добавками и не переводят сталь 30 в разряд легированных. Марганец в диапазоне 0,50–0,80% — технологический раскислитель, а не легирующий компонент. Мышьяк (As ≤ 0,080%) — вредная примесь, ограниченная по условиям поставки.

Механические свойства стали 30

Характеристики в состоянии поставки

Параметр	Обозначение	Значение
Предел прочности при растяжении	σв	530 МПа
Предел текучести	σт	320 МПа
Относительное удлинение	δ5	25%
Относительное сужение	ψ	52%
Ударная вязкость	KCU	620 кДж/м²

После закалки и высокого отпуска (режим «улучшение»), на образцах сечением 15 мм: σ_в ≥ 600 МПа, σ_т ≥ 440 МПа, δ₅ ≥ 17%, ψ ≥ 45%, KCU ≥ 590 кДж/м². Конкретный уровень свойств зависит от сечения заготовки и режима термообработки — для ответственных деталей свойства согласовываются по условиям заказа.

Твёрдость по Бринеллю

Состояние поставки	HB, не более
Горячекатаный, нормализованный или высокоотпущенный	179
Горячекатаный, отожжённый	156
Калиброванный нагартованный	207

Нагартованное состояние — только для калиброванного проката (холодное волочение). Именно этот вид поставки обеспечивает максимальную твёрдость из перечисленных: холодная деформация создаёт наклёп, повышая прочностные характеристики без термической обработки.

Физические свойства стали 30 при различных температурах

T, °C	ρ, кг/м³	λ, Вт/(м·°C)	C, Дж/(кг·°C)	α·10⁻⁶, 1/°C	E·10⁻⁵, МПа
20	7 850	52	—	—	2,00
100	—	51	470	12,1	1,96
200	—	49	483	12,9	1,91
300	—	46	546	13,6	1,85
400	—	43	563	14,2	—
500	—	39	764	14,7	—
600	—	36	—	15,0	1,64
700	—	32	—	15,2	—

Обозначения: ρ — плотность; λ — теплопроводность; C — удельная теплоёмкость; α — коэффициент линейного теплового расширения; E — модуль упругости (Юнга). Резкий скачок теплоёмкости при 500°C обусловлен магнитным превращением (точка Кюри ~768°C для железа, размытое начало — при ~500°C).

Критические температуры фазовых превращений

Критические точки определяют температурные диапазоны термической обработки и горячей деформации.

Точка	Температура, °C	Физический смысл
Ac₁	730	Начало аустенитного превращения при нагреве
Ac₃	820	Конец аустенитного превращения при нагреве (сталь полностью аустенитная)
Ar₃	796	Начало распада аустенита при охлаждении
Ar₁	680	Конец перлитного превращения при охлаждении
Мн	380	Начало мартенситного превращения при закалке

Нормализацию и закалку проводят выше Ac₃ (820°C), обычно на 30–60°C выше. Окончание горячей деформации — не ниже Ar₃ (796°C), чтобы исключить деформацию в двухфазной области. Мартенситная точка 380°C важна для расчёта охлаждающих режимов при закалке деталей с резкими переходами сечений.

Технологические свойства стали 30 (30С)

Свариваемость

Сталь 30 — ограниченно свариваемая. Содержание углерода 0,27–0,35% создаёт риск образования холодных трещин в зоне термического влияния. Условия сварки:

• предварительный подогрев — обязателен при толщине деталей более 10 мм (100–150°C);
• после сварки — высокий отпуск или нормализация для снятия остаточных напряжений;
• применимы ручная дуговая сварка и электрошлаковая сварка.

Сталь не склонна к отпускной хрупкости и не чувствительна к флокенам.

Горячая деформация (ковка, штамповка)

Диапазон горячей деформации — 1250–800°C. Нижняя граница 800°C выше температуры Ar₃, что исключает деформацию в двухфазной (феррит + аустенит) области с риском неравномерного течения и надрывов. После ковки охлаждение — на воздухе; для снятия кузнечных напряжений и выравнивания структуры рекомендуется нормализация.

Обрабатываемость резанием

В нормализованном или улучшенном состоянии сталь 30 обрабатывается резанием удовлетворительно. Твёрдость HB 156–179 не создаёт проблем при стандартных режимах токарной, фрезерной и сверлильной обработки. Шлифование после закалки протекает без затруднений.

Область применения стали 30 (30С)

Сталь 30 применяется для деталей с умеренными требованиями к прочности, где высокая обрабатываемость сочетается с достаточным уровнем твёрдости и пластичности. Типичные изделия:

• Детали трансмиссий и приводов: валы, шпиндели, звёздочки, соединительные муфты;
• Тяговые и несущие элементы: тяги, серьги, траверсы, рычаги;
• Детали прессового оборудования: цилиндры прессов при умеренных нагрузках;
• Крепёжные и конструктивные элементы: болты, гайки, фланцы из толстостенных заготовок.

Сталь 30 не применяется в изделиях с динамическими ударными нагрузками при пониженных температурах (умеренная ударная вязкость) и не предназначена для длительной работы при температурах выше 400°C.

Подробнее о группе материалов — в разделе конструкционная сталь.

Формы поставки проката стали 30

Сортовой и листовой прокат из стали 30 поставляется в следующих видах:

• круг горячекатаный — ГОСТ 2590;
• круг калиброванный — ГОСТ 7417;
• квадрат горячекатаный — ГОСТ 2591;
• шестигранник горячекатаный и калиброванный — ГОСТ 2879, ГОСТ 8560;
• полоса — ГОСТ 103;
• лист — ГОСТ 19903, ГОСТ 1577;
• труба бесшовная — ГОСТ 8731, ГОСТ 8734;
• проволока — ГОСТ 17305.

Состояния поставки: нормализованное, отожжённое, высокоотпущенное, а для калиброванного проката — нагартованное. Допуски на размеры — по соответствующим ГОСТам на сортамент.

Зарубежные аналоги стали 30

Страна / система	Стандарт	Марка-аналог
США	SAE/AISI	1030
Германия	DIN / WNr	C30 / 1.0528; Ck30 / 1.1178
Европа	EN 10083	C30, C30E
Япония	JIS G4051	S28C, S30C, S33C
Франция	AFNOR	XC32, FR32
Китай	GB	ML30

Аналоги приведены как ближайшие по химическому составу. При прямой замене необходима проверка по механическим свойствам и нормативным требованиям проекта — диапазоны допустимого содержания элементов в зарубежных стандартах могут незначительно отличаться.

Нормативная документация

Сталь 30 (30С) изготавливается и поставляется в соответствии с ГОСТ 1050-2013 «Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. Общие технические условия». Стандарт введён в действие с 1 января 2015 г. взамен ГОСТ 1050-88.