Конструкционный шестигранник стальной 30Г: сортамент, свойства и применение
Конструкционный шестигранник из стали марки 30Г — это горячекатаный или калиброванный профиль с шестигранным поперечным сечением, изготовленный из конструкционной легированной стали, содержащей марганец в пределах 0,7–1,0 %. Марка 30Г регламентируется ГОСТ 1050 и ГОСТ 4543; содержание углерода — 0,27–0,35 %, кремния — 0,17–0,37 %, хрома — не более 0,25 %, никеля — не более 0,30 %. Повышенное содержание марганца относительно стали 20 или 45 обеспечивает сквозную прокаливаемость в сечениях до 25–30 мм, что критично для шестигранника под последующую токарную обработку и термоулучшение.
Сортамент и геометрические параметры
Шестигранник 30Г поставляется в виде прутков длиной 2–6 м с размером «под ключ» от 8 до 100 мм. Для размеров до 32 мм применяется калиброванный прокат с полем допуска h11 или h12, для горячекатаного — по ГОСТ 2591. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины для калиброванного сортамента. Шестигранник 30Г используется в состоянии поставки (без термообработки) либо после нормализации, улучшения или закалки ТВЧ.
| Размер под ключ, мм | Способ производства | Предел текучести, МПа | Твёрдость, HB | Типовое применение |
|---|---|---|---|---|
| 10–14 | калиброванный | 315 | 156–197 | крепёж, шпиндели |
| 17–24 | горячекатаный | 295 | 170–207 | валы, оси, рычаги |
| 27–36 | горячекатаный | 275 | 179–217 | штоки, тяги |
| 41–55 | горячекатаный | 265 | 187–229 | муфты, фланцы |
Механические свойства и термообработка
После улучшения (закалка 860–880 C в воде или масле, отпуск 550–600 C) сталь 30Г обеспечивает предел прочности 640–780 МПа, относительное удлинение не менее 14 %, ударную вязкость KCU не менее 49 Дж/см. Прокаливаемость позволяет получать мартенситную структуру по всему сечению шестигранника до 25 мм. Для деталей, работающих на износ, применяется закалка ТВЧ на глубину 1,5–3,0 мм с твёрдостью 45–52 HRC при вязкой сердцевине.
Области применения
- Детали металлорежущих станков: шпиндели, ходовые винты, зубчатые колёса коробок подач.
- Элементы гидро- и пневмоцилиндров: штоки, поршневые пальцы, направляющие втулки.
- Крепёжные изделия повышенной прочности: болты, шпильки, гайки классов 8.8 и 10.9.
- Детали сельхозтехники: валы отбора мощности, пальцы режущих аппаратов, оси катков.
- Арматуростроение: шпиндели задвижек, штоки клапанов, резьбовые втулки.
- Автомобилестроение: полуоси, шкворни, рычаги подвески грузового транспорта.
Технологичность обработки
Шестигранник 30Г удовлетворительно обрабатывается резанием в нормализованном состоянии (коэффициент обрабатываемости — около 0,7 относительно стали 45). Свариваемость ограниченная: требуется подогрев до 150–200 C и последующая термообработка для снятия напряжений. Прокат поставляется с гарантией химического состава и механических свойств по сертификату качества; для ответственных деталей возможна поставка с ультразвуковым контролем макроструктуры.
Вопросы и ответы
Чем сталь 30Г отличается от стали 45 для шестигранника?
Сталь 30Г содержит 0,7–1,0 % марганца против 0,5–0,8 % у стали 45 и имеет пониженное содержание углерода (0,27–0,35 % против 0,42–0,50 %). Это даёт лучшую прокаливаемость в сечениях 20–30 мм при сохранении достаточной вязкости после улучшения.
Какой размер шестигранника 30Г доступен в калиброванном исполнении?
Калиброванный шестигранник 30Г производится в диапазоне 8–32 мм с полем допуска h11/h12 и шероховатостью Ra не более 2,5 мкм, что позволяет использовать его без предварительной обдирки на автоматах продольного точения.
До какой твёрдости можно закалить шестигранник 30Г?
Объёмная закалка с отпуском обеспечивает 28–35 HRC. Поверхностная закалка ТВЧ позволяет достичь 45–52 HRC на глубине 1,5–3,0 мм при сохранении вязкой сердцевины.
Применяется ли шестигранник 30Г для холодной высадки?
Марка 30Г не предназначена для массовой холодной высадки — для этих целей используют стали 10Г2, 20Г2 или 40Х. Шестигранник 30Г ориентирован на механическую обработку резанием и последующее термоупрочнение.
