Подшипниковый шестигранник: сортовой прокат для прецизионных узлов
Подшипниковый шестигранник горячекатаный или калиброванный сортовой прокат с шестигранным поперечным сечением, изготавливаемый из низкоуглеродистой или легированной стали с контролируемым химическим составом. Геометрия профиля соответствует ГОСТ 2879-88, допуски на размеры нормируются по ГОСТ 8560-78 для калиброванного проката и ГОСТ 2591-88 для горячекатаного. Материал проходит металлургическую обработку, обеспечивающую отсутствие неметаллических включений и равномерность структуры по сечению.
Ключевое отличие подшипникового шестигранника от конструкционного повышенные требования к чистоте металла по неметаллическим включениям и стабильности твёрдости после термической обработки. Заготовки используются для изготовления деталей, работающих в условиях циклических нагрузок и трения: сепараторов подшипников качения, роликов, втулок, крепежа ответственного назначения.
Технология производства и контроль качества
Прокат производится методом горячей прокатки на непрерывных станах с последующим калиброванием или холодным волочением. Для ответственных применений применяется обточка поверхности, устраняющая обезуглероженный слой. Контроль качества включает:
- спектральный анализ химического состава на каждой плавке;
- ультразвуковой контроль сплошности металла;
- проверку геометрических параметров профиля размер под ключ, радиусы скругления углов;
- испытания на твёрдость по Бринеллю или Роквеллу;
- контроль макро- и микроструктуры на наличие флокенов и трещин.
Механические характеристики и режимы обработки
Механические свойства зависят от марки стали и состояния поставки. Для подшипниковых сталей типа ШХ15 твёрдость в отожжённом состоянии составляет от 179 до 207 HB, после закалки и низкого отпуска достигает от 61 до 65 HRC. Стали типа 20Х или 40Х применяются для цементуемых деталей с последующей закалкой поверхности.
Обработка резанием выполняется на токарных и фрезерных станках с ЧПУ, а также на автоматах продольного точения. Для калиброванного проката с допуском h9-h11 припуск под чистовую обработку минимален, что сокращает цикл производства и расход инструмента. Шероховатость поверхности калиброванного шестигранника Ra от 1,6 до 3,2 мкм.
Применение в промышленных узлах
Подшипниковый шестигранник востребован в машиностроении при производстве комплектующих для узлов трения и качения. Основные области использования:
- сепараторы радиальных и упорных подшипников качения;
- ролики и тела качения для подшипниковых узлов прокатных станов;
- втулки и кольца для гидравлических и пневматических распределителей;
- крепёжные элементы для редукторов и коробок передач;
- заготовки для штампованных деталей автомобильной подвески.
Сортамент и размерные параметры
Размер под ключ определяет номинальный диаметр вписанной окружности. Стандартный диапазон от 8 до 55 мм. Длина прутков от 2 до 6 м, возможна поставка мерной длины по согласованию. Допуски на размер под ключ для калиброванного проката h9, h10, h11; для горячекатаного В1, В2 по ГОСТ 2591-88.
| Размер под ключ, мм | Марка стали | Состояние поставки | Твёрдость, HB | Применение |
|---|---|---|---|---|
| 10 | ШХ15 | Отожжённое | от 179 до 207 | Сепараторы подшипников |
| 17 | 20Х | Калиброванное | от 156 до 207 | Цементуемые втулки |
| 24 | 40Х | Горячекатаное | от 217 до 255 | Крепёж редукторов |
| 36 | ШХ15 | Калиброванное | от 179 до 207 | Ролики прокатных станов |
Химический состав и марки стали
Для подшипникового шестигранника применяются стали с ограниченным содержанием серы и фосфора не более 0,020 % каждого элемента. Основные марки:
- ШХ15 хромистая подшипниковая сталь, содержание хрома от 1,3 до 1,65 %;
- ШХ15СГ с добавками кремния и марганца для повышенной прокаливаемости;
- 20Х хромистая конструкционная сталь для цементации;
- 40Х для деталей с поверхностной закалкой ТВЧ;
- 18ХГТ для тяжелонагруженных зубчатых элементов.
Условия эксплуатации и хранения
Прокат поставляется в связках, защищённых от коррозии консервационной смазкой или упаковочной бумагой. Хранение в закрытых складских помещениях при относительной влажности не более 60 %. При длительном хранении рекомендуется периодический осмотр поверхности на предмет коррозионных поражений. Перед термической обработкой заготовки необходимо обезжирить и удалить следы консервации.
Вопросы и ответы (FAQ)
Чем подшипниковый шестигранник отличается от обычного конструкционного?
Повышенными требованиями к чистоте металла по неметаллическим включениям, ограниченным содержанием серы и фосфора, а также стабильностью твёрдости после термической обработки. Это обеспечивает предсказуемую работу деталей в узлах трения и качения.
Какие допуски на размер под ключ предусмотрены для калиброванного проката?
Для калиброванного подшипникового шестигранника действуют допуски h9, h10, h11 по ГОСТ 8560-78. Точность геометрии позволяет использовать заготовки без предварительной механической обработки боковых граней.
Возможна ли поставка шестигранника мерной длины?
Да, по согласованию с производителем возможна резка прутков на мерные длины от 0,5 до 6 м с допуском по длине 5 мм. Торцы заготовок зачищаются от заусенцев.
Какая термическая обработка рекомендуется для стали ШХ15?
Для деталей из ШХ15 применяется закалка от 830 до 860 C с охлаждением в масле и низкий отпуск при температуре от 150 до 170 C. Твёрдость после обработки от 61 до 65 HRC.
