Конструкционный шестигранник стальной ГОСТ 2879-88: сортамент, марки и применение
Конструкционный шестигранник по ГОСТ 2879-88 — горячекатаный сортовой прокат шестигранного поперечного сечения, поставляемый в прямых прутках мерной, немерной и кратной длины. Стандарт распространяется на профили с размером вписанной окружности от 8 до 100 мм и регламентирует предельные отклонения, кривизну, косина реза и радиусы закруглений вершин. Прокат изготавливают из углеродистой и легированной конструкционной стали, что определяет его применение в машиностроении, станкостроении и металлообработке.
Сортамент и геометрические параметры
Номинальный размер шестигранника задаётся диаметром вписанной окружности d — расстоянием между противоположными гранями. Для размеров 8–20 мм предельные отклонения составляют +0,4/–0,6 мм, для 22–50 мм — +0,5/–1,0 мм, для 55–100 мм — +0,6/–1,3 мм. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины для профилей до 32 мм и 0,8 % для более крупных сечений. Косина реза при резке на мерные длины ограничена 5 мм для d 50 мм и 8 мм для d > 50 мм.
Профиль формируется на сортовых станах горячей прокаткой через шестигранные калибры, что обеспечивает стабильность размеров по всей длине прутка. Вершины граней имеют закругления радиусом 1–4 мм в зависимости от типоразмера, что снижает концентрацию напряжений при последующей механической обработке.
Марки стали и механические свойства
ГОСТ 2879-88 не фиксирует конкретные марки, а отсылает к стандартам на конструкционную сталь. Наиболее распространённые марки для данного сортамента:
- Сталь 20, 35, 45 — углеродистая качественная, для деталей общего машиностроения
- 40Х, 45Х — легированная хромистая, для валов, осей, шпинделей
- 30ХГСА, 38Х2МЮА — высокопрочные, для нагруженных элементов
- 20Х13, 40Х13 — коррозионностойкие, для арматуры и крепежа
- 12Х18Н10Т — аустенитная, для химического оборудования
Механические характеристики определяются маркой стали и режимом термообработки. Для стали 45 после нормализации предел прочности составляет 600–750 МПа, предел текучести — не менее 355 МПа, относительное удлинение — 16 %. Для 40Х после улучшения твёрдость достигает 217–248 HB, ударная вязкость KCU — 59 Дж/см.
| Марка стали | Размер d, мм | в, МПа | т, МПа | Твёрдость, HB |
|---|---|---|---|---|
| Сталь 20 | 12–40 | 410–530 | 245 | 156 |
| Сталь 45 | 16–60 | 600–750 | 355 | 170–217 |
| 40Х | 20–80 | 980 | 785 | 217–248 |
| 30ХГСА | 25–100 | 1080 | 835 | 229–269 |
| 12Х18Н10Т | 10–60 | 510 | 196 | 179 |
Технологические свойства и обработка
Шестигранный прокат хорошо обрабатывается резанием на токарных автоматах и полуавтоматах продольного точения. Наличие плоских граней исключает проворот заготовки в цанговом или кулачковом патроне, что позволяет вести обработку «за один установ» без предварительного фрезерования лысок. Это особенно востребовано при производстве крепёжных изделий — болтов, гаек, шпилек — на холодновысадочных автоматах.
Для сварных конструкций применяют низкоуглеродистые марки (сталь 20, 09Г2С), обеспечивающие свариваемость без предварительного подогрева при толщине до 30 мм. Легированные марки 40Х и 30ХГСА требуют подогрева до 200–300 C и последующей термообработки для снятия остаточных напряжений.
Области применения
- Металлорежущие станки — шпиндели, ходовые винты, направляющие
- Автомобилестроение — оси, валы коробок передач, крепёж
- Нефтегазовая арматура — шпиндели задвижек, штоки
- Сельхозтехника — валы отбора мощности, пальцы, оси
- Химическое оборудование — детали, контактирующие с агрессивными средами
В строительных металлоконструкциях шестигранник применяют для изготовления высокопрочных болтовых соединений, работающих на сдвиг и растяжение. В энергетическом машиностроении из проката марки 38Х2МЮА изготавливают азотируемые детали — гильзы, плунжеры, золотники.
Приёмка и контроль качества
Партия проката сопровождается сертификатом качества, в котором указывают марку стали, номер плавки, размеры, результаты испытаний на растяжение и твёрдость. Контроль геометрии включает замер диаметра вписанной окружности, длины, кривизны и косины реза. При входном контроле на машиностроительных предприятиях дополнительно проводят ультразвуковую дефектоскопию для выявления внутренних несплошностей и расслоений.
Вопросы и ответы
Чем шестигранник ГОСТ 2879-88 отличается от калиброванного?
ГОСТ 2879-88 регламентирует горячекатаный прокат с полями допусков +0,4/–1,3 мм. Калиброванный шестигранник изготавливают по ГОСТ 8560-78 с точностью h9–h11 и повышенной чистотой поверхности.
Какой размер шестигранника соответствует ключу 24 мм?
Ключ размером 24 мм соответствует шестиграннику с диаметром вписанной окружности 24 мм. С учётом поля допуска фактический размер грани может составлять 23,0–24,5 мм.
Можно ли сваривать шестигранник из стали 40Х?
Сварка стали 40Х требует подогрева до 200–300 C, применения электродов с низким содержанием водорода и последующей термообработки. Без подогрева возможно образование холодных трещин в зоне термического влияния.
Какова максимальная длина прутков по ГОСТ 2879-88?
Немерная длина составляет 2–6 м для профилей до 50 мм и 1–4 м для профилей свыше 50 мм. Мерная длина устанавливается по согласованию, предельное отклонение — +30 мм.
