Автоматный шестигранник АС40ХГНМ: конструкционная сталь для высокоскоростной обработки на станках-автоматах
Автоматный шестигранник АС40ХГНМ — это горячекатаный или калиброванный профиль шестигранного сечения, изготовленный из легированной автоматной стали марки АС40ХГНМ по ГОСТ 1050 и ГОСТ 2879. Марка относится к группе автоматных сталей, легированных серой и свинцом, что обеспечивает образование короткой сыпучей стружки при точении и фрезеровании. Шестигранный профиль поставляется в виде прутков с размером под ключ от 8 до 70 мм, что позволяет использовать его в токарных автоматах продольного точения и револьверных станках без предварительной механической обработки граней.
Химический состав и механические свойства
Сталь АС40ХГНМ содержит углерод в пределах 0,37–0,45 %, хром 0,8–1,1 %, никель 0,3–0,6 %, молибден 0,15–0,25 %, а также серу 0,08–0,15 % и свинец 0,15–0,30 %. Введение свинца снижает коэффициент трения при резании и уменьшает налипание стружки на режущий инструмент. Термообработка — улучшение (закалка с отпуском) — обеспечивает предел прочности 880–1080 МПа при относительном удлинении не менее 12 %. Твёрдость после улучшения составляет 255–302 HB.
| Размер под ключ, мм | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость, HB | Ударная вязкость, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 640 | 14 | 255–285 | 59 |
| 17 | 640 | 13 | 260–295 | 54 |
| 24 | 590 | 12 | 265–302 | 49 |
| 36 | 590 | 12 | 270–302 | 44 |
| 46 | 540 | 11 | 275–302 | 39 |
Технологические особенности обработки
Автоматный шестигранник АС40ХГНМ предназначен для изготовления деталей на токарных автоматах и автоматах продольного точения. Скорость резания при точении твердосплавным инструментом достигает 120–180 м/мин, подача — 0,1–0,3 мм/об. Благодаря свинцу и сере стружка дробится на мелкие фрагменты длиной 3–8 мм, что исключает наматывание на резец и упрощает удаление из зоны обработки. Шестигранный профиль позволяет базировать заготовку по граням в цанговых патронах и токарных патронах с призматическими кулачками, обеспечивая точность позиционирования в пределах 0,05 мм.
Области применения
- Крепёжные изделия: болты, гайки, винты с шестигранным подголовком для автомобильной и тракторной техники.
- Детали топливной аппаратуры: штуцеры, ниппели, переходники для дизельных форсунок и ТНВД.
- Арматуростроение: штоки, шпиндели, гайки сальников для запорной арматуры нефтегазового оборудования.
- Станкостроение: ходовые винты, регулировочные гайки, фиксаторы для узлов металлорежущих станков.
- Сельхозмашиностроение: пальцы, оси, соединительные элементы для навесного оборудования.
- Приборостроение: корпусные детали, стойки, переходные втулки для контрольно-измерительных приборов.
Стандарты и нормативная база
- ГОСТ 1050 — прокат сортовой, калиброванный из углеродистой качественной конструкционной стали.
- ГОСТ 2879 — прокат горячекатаный шестигранный, размеры и предельные отклонения.
- ГОСТ 4543 — прокат из легированной конструкционной стали.
- ГОСТ 14955 — прокат круглый со специальной отделкой поверхности.
- ТУ 14-1-5241 — дополнительные технические условия для автоматных марок.
Вопросы и ответы
Какие размеры шестигранника АС40ХГНМ доступны?
Стандартный размерный ряд включает шестигранники с размером под ключ от 8 до 70 мм. Наиболее востребованы профили 10, 12, 14, 17, 19, 22, 24, 27, 30, 32, 36, 41, 46 и 50 мм. Поставка осуществляется прутками длиной 3–6 м или в мотках для малых диаметров.
Чем АС40ХГНМ отличается от стали 40Х?
Сталь АС40ХГНМ дополнительно легирована серой (0,08–0,15 %) и свинцом (0,15–0,30 %), что обеспечивает улучшенную обрабатываемость резанием. Сталь 40Х не содержит этих элементов и при точении на автоматах образует сливную стружку, требующую применения стружколомов.
Возможна ли термическая обработка шестигранника АС40ХГНМ?
Да, сталь подвергается улучшению (закалка при 850–870 C с отпуском при 550–600 C), цементации и азотированию. Однако наличие свинца ограничивает температуру нагрева под закалку до 900 C во избежание испарения свинца и образования дефектов поверхности.
Какое оборудование применяется для обработки автоматного шестигранника?
Обработка выполняется на токарных автоматах продольного точения (швейцарского типа), револьверных станках, автоматах с ЧПУ, а также на фрезерных станках с делительными головками. Для резки прутков используются отрезные автоматы и ленточнопильные станки.
