Горячекатаный шестигранник из стали 55: конструкционный прокат для машиностроения
Горячекатаный шестигранник из стали 55 — профильный прокат с шестигранным поперечным сечением, изготовленный методом горячей прокатки из конструкционной углеродистой стали марки 55 (аналог: 55 по ГОСТ 1050, C55 по DIN, 1055 по AISI). Сталь 55 — качественная углеродистая сталь с содержанием углерода 0,52–0,60 %, что обеспечивает высокую прочность и твёрдость после термической обработки. Горячекатаный шестигранник поставляется в виде прутков длиной 2–6 м с размером «под ключ» от 8 до 100 мм.
Технические характеристики и сортамент
Шестигранник горячекатаный из стали 55 производится по ГОСТ 2879-2006 (сортамент) и ГОСТ 1050-2013 (технические требования). Точность прокатки — обычная или повышенная. Кривизна прутков не превышает 0,5 % длины. Допустимые отклонения по размеру «под ключ» зависят от диаметра вписанной окружности и класса точности.
| Размер «под ключ», мм | Диаметр вписанной окружности, мм | Предельные отклонения, мм | Длина прутка, м | Масса 1 м, кг |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 8,66 | +0,2 / –0,4 | 2–6 | 0,59 |
| 17 | 14,72 | +0,3 / –0,5 | 2–6 | 1,70 |
| 24 | 20,78 | +0,4 / –0,7 | 2–6 | 3,39 |
| 36 | 31,18 | +0,5 / –0,9 | 2–6 | 7,63 |
| 46 | 39,84 | +0,6 / –1,0 | 2–6 | 12,46 |
| 60 | 51,96 | +0,7 / –1,2 | 2–6 | 21,19 |
Механические свойства стали 55
В горячекатаном состоянии (без термообработки) сталь 55 имеет следующие характеристики:
- Предел прочности при растяжении — 660–800 МПа
- Предел текучести — не менее 380 МПа
- Относительное удлинение — не менее 13 %
- Твёрдость в состоянии поставки — 187–229 HB
- Ударная вязкость KCU — не менее 39 Дж/см
После закалки (830–860 C, вода или масло) и отпуска (200–600 C) достигается твёрдость 40–55 HRC в зависимости от температуры отпуска. Прокаливаемость стали 55 ограничена — критический диаметр при закалке в воде составляет 15–20 мм, что необходимо учитывать при выборе сечения шестигранника для ответственных деталей.
Области применения
Горячекатаный шестигранник из стали 55 применяется для изготовления деталей, работающих при умеренных нагрузках и требующих повышенной прочности и износостойкости:
- Крепёжные изделия: болты, гайки, шпильки повышенного класса прочности
- Детали сельхозтехники: пальцы, оси, втулки, шарнирные соединения
- Элементы станкостроения: шпиндели, ходовые винты, направляющие
- Детали автомобилестроения: валы, шестерни, рычаги, тяги
- Инструмент: зубила, бородки, оправки, ключи
- Детали нефтегазового оборудования: шпильки фланцевых соединений, крепёж арматуры
Технологические особенности обработки
Сталь 55 в горячекатаном состоянии хорошо обрабатывается резанием (обрабатываемость — удовлетворительная, коэффициент 0,7 относительно стали 45). Свариваемость ограниченная — требуется предварительный и сопутствующий подогрев до 200–300 C с последующей термообработкой. Шестигранный профиль обеспечивает удобство фиксации в трёхкулачковых патронах и тисках при токарной обработке, а также позволяет передавать высокий крутящий момент без смятия граней.
Вопросы и ответы
Чем горячекатаный шестигранник из стали 55 отличается от калиброванного?
Горячекатаный шестигранник имеет допуски по ГОСТ 2879-2006 (обычная точность), поверхность с окалиной и обезуглероженным слоем до 0,3 мм. Калиброванный шестигранник из стали 55 проходит дополнительное волочение, обеспечивает точность h11–h12, чистую поверхность и применяется без дополнительной механической обработки по граням.
Какая твёрдость у горячекатаного шестигранника из стали 55 без термообработки?
В состоянии поставки твёрдость составляет 187–229 HB. Для повышения твёрдости до 40–55 HRC требуется закалка при 830–860 C с последующим отпуском. Без термообработки шестигранник применяется для деталей, не требующих высокой поверхностной твёрдости.
Можно ли сваривать шестигранник из стали 55?
Свариваемость ограниченная из-за высокого содержания углерода (0,52–0,60 %). При необходимости сварки требуется подогрев до 200–300 C, применение электродов с основным покрытием и последующая термообработка (отпуск) для снятия внутренних напряжений и предотвращения трещин.
Для каких размеров шестигранника из стали 55 обеспечивается сквозная прокаливаемость?
Критический диаметр при закалке в воде составляет 15–20 мм. Для размеров «под ключ» свыше 24 мм (диаметр вписанной окружности более 20,78 мм) сквозная прокаливаемость не гарантируется — твёрдость по сечению снижается от поверхности к сердцевине.
