Рессорно-пружинный шестигранник ГОСТ 14959-79: сортамент, марки стали и применение
Рессорно-пружинный шестигранник по ГОСТ 14959-79 — это горячекатаный сортовой прокат шестигранного поперечного сечения, изготовленный из рессорно-пружинных углеродистых и легированных сталей. Стандарт нормирует химический состав, твёрдость, макроструктуру и предельные отклонения по размеру «под ключ». Прокат применяется для изготовления упругих элементов, работающих при циклических и знакопеременных нагрузках, — пружин, рессор, торсионов, шпилек, штифтов и крепёжных деталей ответственного назначения.
Сортамент и геометрические параметры
Шестигранник выпускается с размером «под ключ» от 8 до 70 мм. Для размеров до 25 мм предельные отклонения составляют +0,4/–0,7 мм, свыше 25 мм — +0,5/–1,0 мм. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины. Прокат поставляется в термически обработанном состоянии (отожжённом или высокоотпущенном) с нормированной твёрдостью, обеспечивающей обрабатываемость резанием на токарных автоматах и обрабатывающих центрах.
| Марка стали | Размер под ключ, мм | Твёрдость HB | в, МПа | Применение |
|---|---|---|---|---|
| 65Г | 10–40 | 255–302 | 980 | Пружины сжатия, шайбы |
| 60С2А | 12–50 | 269–321 | 1180 | Рессоры, торсионы |
| 51ХФА | 14–45 | 255–302 | 1080 | Пружины ГРМ, шпильки |
| 70С3А | 16–60 | 269–321 | 1270 | Крупные пружины, рессоры |
| 60ХГСА | 12–50 | 255–302 | 1180 | Торсионы, упругие элементы |
Марки стали и механические свойства
ГОСТ 14959-79 регламентирует следующий марочный состав рессорно-пружинных сталей для шестигранного проката:
- 65Г — марганцовистая сталь, склонна к росту зерна, применяется для пружин малого сечения;
- 60С2А — кремнистая сталь, повышенная прокаливаемость, для рессор и торсионов;
- 51ХФА — хромованадиевая, мелкозернистая, для ответственных пружин с нагревом до 300 C;
- 70С3А — высококремнистая, для крупногабаритных упругих элементов;
- 60ХГСА — хромомарганцовистокремнистая, для торсионов и шпилек;
- 60С2ХА — хромокремнистая, для пружин повышенной точности.
После закалки и среднего отпуска (400–480 C) достигается предел упругости упр 0,75 в. Относительное сужение составляет не менее 35 %. Ударная вязкость KCU — не менее 30 Дж/см. Глубина обезуглероженного слоя не превышает 2 % от размера «под ключ».
Технологические особенности и обработка
Шестигранный профиль обеспечивает надёжный захват в кулачковых патронах и цангах, исключая проворот заготовки при токарной обработке. Прокат поставляется в прутках длиной 2–6 м. Перед навивкой пружин рекомендуется нормализация при 830–860 C для снятия внутренних напряжений. Нагрев под закалку проводят в защитной атмосфере или соляных ваннах для предотвращения обезуглероживания. Отпуск — в интервале 380–520 C в зависимости от требуемого сочетания прочности и пластичности.
Области применения
- Автомобилестроение — клапанные пружины, пружины подвески, торсионы;
- Железнодорожный транспорт — пружины рессорного подвешивания, буферные пружины;
- Станкостроение — упругие элементы шпиндельных узлов, цанг;
- Энергетика — пружины предохранительных клапанов, арматуры;
- Сельхозмашиностроение — пружины плугов, сеялок, культиваторов;
- Нефтегазовая отрасль — шпильки фланцевых соединений, уплотнительные элементы.
Вопросы и ответы
Какие марки стали входят в ГОСТ 14959-79 для шестигранника?
Стандарт охватывает углеродистые (65, 70) и легированные (65Г, 60С2А, 51ХФА, 70С3А, 60ХГСА, 60С2ХА) рессорно-пружинные стали. Выбор марки определяется требуемой прокаливаемостью и условиями эксплуатации упругого элемента.
Какой размер шестигранника доступен по ГОСТ 14959-79?
Размер «под ключ» составляет от 8 до 70 мм. Для размеров до 25 мм поле допуска — +0,4/–0,7 мм, свыше 25 мм — +0,5/–1,0 мм. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины.
При какой температуре проводится отпуск шестигранника из 60С2А?
Средний отпуск выполняется при 400–480 C, что обеспечивает предел упругости не менее 0,75 от временного сопротивления при сохранении ударной вязкости KCU 30 Дж/см.
Чем шестигранник отличается от круглого проката той же марки?
Шестигранный профиль обеспечивает безпроворотный захват в цангах и кулачковых патронах, что критично при токарной обработке пружинных заготовок и крепёжных деталей на автоматах продольного точения.
