Горячекатаный шестигранник 35Х: конструкционная легированная сталь для нагруженных деталей
Горячекатаный шестигранник 35Х — сортовой прокат шестигранного поперечного сечения, изготовленный из конструкционной легированной хромсодержащей стали марки 35Х по ГОСТ 1050 и ГОСТ 2879. Горячая прокатка формирует шестигранный профиль с размером «под ключ» и обеспечивает равноосную мелкозернистую структуру без внутренних дефектов. Сталь 35Х содержит 0,31–0,39 % углерода и 0,8–1,1 % хрома, что повышает прокаливаемость и прочность по сравнению с углеродистыми марками 35 и 40. Прокат поставляется в термически обработанном или горячекатаном состоянии с нормированными механическими свойствами и твёрдостью.
Сортамент и технические параметры
Шестигранник 35Х выпускается с размером под ключ от 8 до 100 мм. Стандартные диапазоны: 8–20 мм, 21–40 мм, 41–70 мм, 71–100 мм. Предельные отклонения по размеру под ключ соответствуют ГОСТ 2879: для проката обычной точности — плюс 0,4/0,8 мм, повышенной точности — 0,3 мм. Кривизна прутков не превышает 0,5 % длины для горячекатаного сортамента. Длина прутков — 2–6 м, по согласованию — до 11,7 м. Механические свойства после нормализации: временное сопротивление 640–880 МПа, предел текучести не менее 440 МПа, относительное удлинение не менее 14 %, твёрдость 187–229 HB. После улучшения (закалка + высокий отпуск) достигается твёрдость 28–32 HRC при сохранении ударной вязкости KCU не менее 49 Дж/см.
Химический состав и структура
Хром в стали 35Х образует карбиды CrC и CrC, которые повышают износостойкость и препятствуют росту зерна при нагреве. Кремний (0,17–0,37 %) и марганец (0,5–0,8 %) дополнительно упрочняют ферритную матрицу. Сера и фосфор ограничены до 0,035 % и 0,030 % соответственно. Горячекатаная структура — феррит + перлит с баллом зерна 5–8 по ГОСТ 5639. Прокаливаемость стали 35Х обеспечивает сквозную закалку в сечениях до 25–30 мм при охлаждении в масле, что критично для шестигранников, применяемых в качестве заготовок под последующую механическую обработку.
Области применения
- Изготовление шпинделей, валов и осей металлорежущих станков, работающих при знакопеременных нагрузках.
- Производство крепёжных изделий повышенной прочности: болтов, шпилек, гаек классов 8.8–10.9 для металлоконструкций и мостовых кранов.
- Детали гидравлических и пневматических систем: штоки, золотники, переходники, работающие при давлении до 32 МПа.
- Заготовки для зубчатых колёс, червяков и полуосей в редукторах общего назначения и автомобильной технике.
- Элементы бурового оборудования, замковые соединения и переходники бурильных колонн.
- Детали сельскохозяйственной техники: пальцы, втулки, рычаги навесных устройств.
Термическая обработка и механические свойства
Шестигранник 35Х подвергается закалке при 860–880 C в масле или воде, отпуску при 200–600 C в зависимости от требуемого комплекса свойств. Для достижения твёрдости 28–32 HRC применяется высокий отпуск при 560–600 C. Улучшенная сталь 35Х сохраняет работоспособность при температурах от –40 C до +425 C. Прокат поставляется с гарантированными механическими свойствами после нормализации или улучшения, что подтверждается сертификатом качества.
| Размер под ключ, мм | Предел текучести, МПа | Временное сопротивление, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость, HB |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 490 | 690 | 14 | 197–229 |
| 22 | 440 | 640 | 14 | 187–217 |
| 36 | 440 | 640 | 14 | 187–217 |
| 50 | 390 | 590 | 14 | 170–207 |
| 65 | 390 | 590 | 14 | 170–207 |
Обрабатываемость и технологические особенности
Шестигранник 35Х хорошо обрабатывается резанием в нормализованном состоянии: скорость резания твердосплавным инструментом — 120–180 м/мин при подаче 0,2–0,4 мм/об. Свариваемость ограниченная — требуется предварительный подогрев до 200–250 C и последующая термообработка для снятия напряжений. Прокат подвергается правке, обточке или травлению в зависимости от требований к качеству поверхности. Шестигранный профиль обеспечивает надёжный захват гаечным ключом и исключает проворот при монтаже.
Вопросы и ответы
Чем шестигранник 35Х отличается от шестигранника из стали 45?
Сталь 35Х содержит хром (0,8–1,1 %), что повышает прокаливаемость и износостойкость. Шестигранник 35Х после улучшения обеспечивает более высокий предел текучести при сохранении пластичности, тогда как сталь 45 склонна к хрупкости в крупных сечениях.
Какие размеры под ключ доступны для горячекатаного шестигранника 35Х?
Стандартный сортамент охватывает размеры от 8 до 100 мм. Наиболее востребованы позиции 10, 14, 17, 19, 22, 24, 27, 30, 36, 41, 46, 50, 55, 60 и 65 мм. Возможно изготовление промежуточных размеров по согласованию.
Применяется ли шестигранник 35Х для холодной высадки?
Да, в нормализованном состоянии сталь 35Х обладает достаточной пластичностью для холодной высадки крепёжных изделий. Однако для сложных форм рекомендуется промежуточный отжиг для снижения твёрдости до 160–180 HB.
Какой режим термообработки обеспечивает максимальную прочность шестигранника 35Х?
Закалка при 870–880 C в масле с последующим отпуском при 200–250 C даёт твёрдость 45–50 HRC и временное сопротивление до 1600 МПа. Для конструкционных деталей обычно применяют улучшение: закалка + отпуск при 560–600 C.
