Конструкционный шестигранник из стали 40Х: сортамент, термообработка и применение
Конструкционный шестигранник из стали 40Х — это горячекатаный или калиброванный профиль с шестигранным поперечным сечением, изготовленный из хромосодержащей конструкционной улучшаемой стали. Марка 40Х по ГОСТ 4543 содержит 0,36–0,44 % углерода, 0,8–1,1 % хрома и до 0,37 % кремния, что обеспечивает сквозную прокаливаемость в сечениях до 40–50 мм при закалке в масле. Шестигранный профиль выпускается по ГОСТ 2879 (горячекатаный) и ГОСТ 8560 (калиброванный) с размером «под ключ» от 8 до 100 мм и предельным отклонением по 8–11 квалитетам.
Сортамент и механические свойства
Прокат поставляется в горячекатаном, калиброванном и шлифованном исполнении. Калиброванный шестигранник 40Х имеет шероховатость Ra 2,5 мкм и применяется без дополнительной механической обработки по граням. Термообработка — улучшение (закалка 850–870 C в масле, высокий отпуск 500–600 C) — даёт сочетание прочности и вязкости, необходимое для знакопеременных нагрузок.
| Размер под ключ, мм | Исполнение | в, МПа | 0,2, МПа | KCU, Дж/см |
|---|---|---|---|---|
| 14 | калиброванный | 980 | 785 | 59 |
| 22 | горячекатаный | 980 | 785 | 59 |
| 36 | калиброванный | 880 | 685 | 49 |
| 50 | горячекатаный | 880 | 685 | 49 |
| 60 | горячекатаный | 780 | 590 | 39 |
Технологические особенности
Сталь 40Х склонна к отпускной хрупкости второго рода, поэтому после высокого отпуска рекомендуется ускоренное охлаждение в воде или масле. Шестигранный профиль хорошо обрабатывается резанием в улучшенном состоянии: твёрдость 217–248 HB обеспечивает стойкость твердосплавного инструмента при точении и фрезеровании граней. Свариваемость ограниченная — требуется подогрев до 200–250 C и последующая термообработка для снятия напряжений.
Области применения
- Шпиндели и валы металлорежущих станков, работающие при кручении и изгибе.
- Штоки гидроцилиндров и пневмоцилиндров подъёмно-транспортного оборудования.
- Крепёж повышенной прочности: шпильки, болты, штифты для металлургических агрегатов.
- Зубчатые колёса и червяки редукторов прокатных станов и конвейерных приводов.
- Детали бурового инструмента и нефтегазовой арматуры, испытывающие ударные нагрузки.
- Оси и пальцы шарнирных соединений экскаваторов, кранов и дробильного оборудования.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость у шестигранника 40Х после улучшения?
После закалки и высокого отпуска твёрдость составляет 217–248 HB, что соответствует в 780–980 МПа в зависимости от сечения.
Чем калиброванный шестигранник 40Х отличается от горячекатаного?
Калиброванный прокат проходит волочение и правку, обеспечивая точность по 8–9 квалитету и шероховатость Ra 2,5 мкм, тогда как горячекатаный имеет допуск по 10–11 квалитету.
Применяется ли сталь 40Х для сварных конструкций?
Свариваемость ограниченная: необходим подогрев 200–250 C, сварочные материалы с низким содержанием водорода и последующий отпуск для предотвращения трещин.
Какой размер шестигранника 40Х доступен со склада?
Стандартный сортамент охватывает размеры «под ключ» от 8 до 100 мм; ходовые позиции — 14, 17, 22, 27, 36 и 50 мм в горячекатаном и калиброванном исполнении.
