Горячекатаный шестигранник из стали 35: конструкционный прокат для машиностроения
Горячекатаный шестигранник из стали 35 — это профильный прокат с шестигранным поперечным сечением, изготовленный методом горячей прокатки из конструкционной углеродистой качественной стали марки 35 по ГОСТ 1050. Готовая продукция поставляется по ГОСТ 2879 (шестигранник горячекатаный) с размером «под ключ» от 8 до 100 мм. Сталь 35 содержит 0,32–0,40 % углерода, что обеспечивает сочетание прочности и обрабатываемости: предел текучести в нормализованном состоянии — не менее 315 МПа, временное сопротивление — 530–630 МПа, относительное удлинение — около 20 %. Прокат применяется без термоупрочнения либо после нормализации, улучшения или закалки ТВЧ в зависимости от требуемой твёрдости и характера нагрузок.
Сортамент и геометрические параметры
Шестигранник горячекатаный из стали 35 выпускается в двух исполнениях точности — нормальной и повышенной. Кривизна прутка не превышает 0,2 % длины для нормальной точности и 0,1 % — для повышенной. Острые кромки граней формируются валками с калиброванными ручьями, что обеспечивает стабильный размер «под ключ» и угол 120 между гранями.
- Размер под ключ — 8–100 мм (основной диапазон 12–60 мм)
- Длина прутков — 2–6 м (мерная, немерная, кратная)
- Предельные отклонения — +0,4/–0,8 мм (нормальная точность), 0,3 мм (повышенная)
- Кривизна — не более 0,2 % длины
- Скручивание вокруг продольной оси — не более 1 на 1 м
Механические свойства стали 35 в шестиграннике
Свойства горячекатаного шестигранника определяются состоянием поставки. Без термообработки структура — феррито-перлитная, твёрдость 156–197 HB. После нормализации (860–880 C) достигается однородное зерно и стабильные характеристики по всему сечению. Улучшение (закалка 850–870 C в воде или масле + высокий отпуск 550–600 C) повышает предел текучести до 450–550 МПа при твёрдости 200–240 HB. Закалка ТВЧ поверхностного слоя на глубину 1–3 мм даёт твёрдость 45–52 HRC при вязкой сердцевине.
| Состояние поставки | Предел текучести, МПа | Временное сопротивление, МПа | Твёрдость | Относительное удлинение, % |
|---|---|---|---|---|
| Горячекатаный без ТО | 315 | 530 | 156–197 HB | 20 |
| Нормализация | 335 | 560 | 170–207 HB | 19 |
| Улучшение | 490 | 640 | 200–240 HB | 14 |
| Закалка ТВЧ | — | — | 45–52 HRC | — |
Технологические свойства и обработка
Сталь 35 в горячекатаном шестиграннике хорошо обрабатывается резанием: при нормализованном состоянии скорость резания твердосплавным инструментом достигает 120–150 м/мин. Свариваемость ограниченная — требуется предварительный подогрев до 150–200 C и последующая термообработка для снятия напряжений. Прокат деформируется в холодном состоянии (гибка, правка), штампуется в горячем состоянии при 1100–850 C. Обрабатываемость давлением удовлетворительная, склонность к отпускной хрупкости второго рода отсутствует благодаря умеренному содержанию углерода.
Области применения
Шестигранник из стали 35 востребован там, где требуется высокая прочность при знакопеременных и ударных нагрузках, а также точная геометрия под ключ для монтажа крепежа.
- Крепёжные изделия: болты, гайки, шпильки классов прочности 5.8–8.8
- Детали станкостроения: шпиндели, валы, рычаги, эксцентрики
- Автомобилестроение: оси, пальцы, тяги, детали рулевого управления
- Сельхозтехника: валы отбора мощности, шарниры, крепёж плугов и сеялок
- Нефтегазовое оборудование: шпильки фланцевых соединений, элементы арматуры
- Металлоконструкции: анкерные болты, соединительные элементы мостовых кранов
Вопросы и ответы
Чем горячекатаный шестигранник отличается от калиброванного?
Горячекатаный шестигранник имеет предельные отклонения по размеру под ключ +0,4/–0,8 мм и шероховатость поверхности Ra 20–40 мкм. Калиброванный прокат проходит дополнительное волочение, обеспечивая допуск h11–h12 и Ra 2,5–5 мкм, но уступает по пластичности из-за наклёпа.
Какой класс прочности крепежа обеспечивает сталь 35?
После улучшения сталь 35 обеспечивает класс прочности 8.8 при диаметре резьбы до M24. Для класса 10.9 требуется легированная сталь (например, 40Х), поскольку сталь 35 не достигает необходимого сочетания прочности и прокаливаемости.
Применяется ли сталь 35 для холодной высадки?
Горячекатаный шестигранник из стали 35 не предназначен для холодной высадки из-за недостаточной пластичности. Для холодновысадочных операций используют низкоуглеродистые стали 10, 20 или специальные марки с повышенным относительным удлинением.
Как проводится термообработка шестигранника из стали 35?
Нормализация — нагрев до 860–880 C, выдержка 1,5–2 мин/мм сечения, охлаждение на воздухе. Улучшение — закалка в воде (850–870 C) с последующим высоким отпуском при 550–600 C. Закалка ТВЧ применяется для поверхностного упрочнения на глубину 1–3 мм.
