Конструкционный шестигранник из стали 36Г2СР: сортамент, свойства и применение
Конструкционный шестигранник из стали 36Г2СР — горячекатаный профиль шестигранного сечения, производимый по ГОСТ 2879-2006 из легированной конструкционной стали марки 36Г2СР. Марка относится к группе хромомарганцевых сталей с добавлением бора и титана, что обеспечивает сквозную прокаливаемость в сечениях до 60–80 мм при закалке в масле. Шестигранник поставляется в термически обработанном или горячекатаном состоянии, с обточкой или без неё, мерной, кратной или немерной длины.
Буквенно-цифровая индексация марки расшифровывается следующим образом: 36 — среднее содержание углерода 0,36 %; Г2 — марганец в пределах 1,5–2,0 %; С — кремний до 1,0 %; Р — бор в микродобавках (0,001–0,005 %). Такое сочетание легирующих элементов повышает прокаливаемость и устойчивость аустенита в перлитной области, что критично при изготовлении высоконагруженных крепёжных изделий и деталей машин.
Сортамент и геометрические параметры
Профиль выпускается с размером под ключ от 8 до 100 мм. Предельные отклонения по размеру под ключ соответствуют ГОСТ 2879-2006: для шестигранников обычной точности — плюс 0,4/минус 0,8 мм при размере до 20 мм, для повышенной точности — симметричные допуски. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины для горячекатаной продукции и 0,2 % — для калиброванной.
- Размер под ключ: 8–100 мм
- Длина: 2–6 м (мерная), до 12 м (немерная)
- Марка стали: 36Г2СР по ГОСТ 4543-2016
- Состояние поставки: горячекатаное, термообработанное (закалка + высокий отпуск)
- Точность прокатки: обычная, повышенная, калиброванная
Химический состав и механические свойства
Химический состав стали 36Г2СР регламентируется ГОСТ 4543-2016. Массовая доля углерода — 0,33–0,39 %, кремния — 0,17–0,37 %, марганца — 1,50–2,00 %, хрома — не более 0,30 %, бора — 0,001–0,005 %, титана — 0,02–0,10 %. Остаточное содержание меди не превышает 0,30 %, серы — 0,035 %, фосфора — 0,035 %.
После закалки с 860–880 C в масле и высокого отпуска при 600–650 C достигаются следующие механические характеристики: временное сопротивление — не менее 980 МПа, предел текучести — не менее 835 МПа, относительное удлинение — 12 %, ударная вязкость KCU — 59 Дж/см. Твёрдость после улучшения составляет 269–321 HB.
| Размер под ключ, мм | Марка стали | Предел текучести, МПа | Твёрдость, HB | Ударная вязкость KCU, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| 12 | 36Г2СР | 835 | 269–302 | 59 |
| 24 | 36Г2СР | 835 | 269–321 | 59 |
| 36 | 36Г2СР | 785 | 255–302 | 49 |
| 50 | 36Г2СР | 735 | 241–285 | 49 |
| 60 | 36Г2СР | 685 | 229–277 | 39 |
Технологические особенности и обработка
Сталь 36Г2СР обладает ограниченной свариваемостью — требуется предварительный и сопутствующий подогрев до 200–250 C с последующей термообработкой. Обрабатываемость резанием в состоянии поставки удовлетворительная; после улучшения — пониженная, что компенсируется применением твердосплавного инструмента с износостойкими покрытиями.
Шестигранник хорошо деформируется в горячем состоянии: температура начала ковки — 1200 C, окончания — не ниже 850 C. Для получения высокой прочности при сохранении пластичности применяют изотермическую закалку в расплаве солей при 300–350 C, что обеспечивает структуру нижнего бейнита с твёрдостью 38–45 HRC.
Области применения
Конструкционный шестигранник 36Г2СР применяется для изготовления деталей, работающих при знакопеременных и ударных нагрузках в условиях повышенного износа:
- Высокопрочные болты, шпильки, гайки для металлургического и горно-шахтного оборудования
- Шпиндели, оси, валы редукторов прокатных станов
- Звенья гусеничных цепей, пальцы траков строительной техники
- Детали крепления бурового инструмента, элементы забойных двигателей
- Направляющие колонны пресс-форм и штампов горячей штамповки
- Анкерные крепления и элементы несущих конструкций в тяжёлом машиностроении
В нефтегазовой отрасли из шестигранника 36Г2СР изготавливают шпильки фланцевых соединений фонтанной арматуры, работающие при давлении до 70 МПа. В железнодорожном транспорте — крепёж рельсовых скреплений и детали автосцепных устройств. В энергетическом машиностроении — шпильки разъёмов корпусов паровых турбин с рабочей температурой до 450 C.
Вопросы и ответы
Чем сталь 36Г2СР отличается от 40Х в шестигранном прокате?
Сталь 36Г2СР содержит марганец 1,5–2,0 % и бор вместо хрома, что обеспечивает более высокую прокаливаемость при меньшей стоимости. Предел текучести после улучшения у 36Г2СР — не менее 835 МПа против 785 МПа у 40Х при сопоставимых сечениях.
Какой максимальный размер под ключ шестигранника 36Г2СР обеспечивает сквозную прокаливаемость?
Сквозная прокаливаемость при закалке в масле сохраняется в сечениях до 60–80 мм. Для размеров свыше 80 мм рекомендуется применять закалку в воде или водополимерной среде с контролем образования трещин.
Допускается ли сварка шестигранника из стали 36Г2СР?
Сварка возможна с предварительным подогревом до 200–250 C, использованием низководородистых электродов и последующей термообработкой (отпуск при 600–650 C). Без подогрева вероятность образования холодных трещин в зоне термического влияния высока.
Какая твёрдость достигается после закалки ТВЧ поверхности шестигранника 36Г2СР?
Поверхностная закалка токами высокой частоты обеспечивает твёрдость 50–56 HRC на глубине 2–4 мм при сохранении вязкой сердцевины. Режим: нагрев до 880–900 C, охлаждение водополимерной эмульсией, самоотпуск.
