Рессорно-пружинный шестигранник из стали 80: сортамент, термообработка и применение
Рессорно-пружинный шестигранник из стали 80 — это калиброванный профиль с шестигранным сечением, изготовленный из высокоуглеродистой пружинной стали марки 80 (аналог 1.0603 по DIN, тип C80D по EN 10083-2). Содержание углерода в пределах 0,77–0,85 % обеспечивает после закалки и среднего отпуска высокий предел упругости при сохранении достаточной пластичности. Шестигранная геометрия позволяет фиксировать деталь ключом, исключает проворот в зажимных приспособлениях и применяется там, где круглая заготовка неудобна для монтажа.
Сортамент и геометрические параметры
Профиль поставляется в размерном диапазоне «под ключ» от 5 до 46 мм с полем допуска h11 или h12. Кривизна на 1 м длины не превышает 1,5 мм для размеров до 20 мм и 2,5 мм для крупных сечений. Стандартная длина прутка — 3–6 м; по заказу возможна мерная резка. Поверхность — светлая калиброванная либо травленая, без обезуглероженного слоя глубиной более 0,1 мм.
| Размер «под ключ», мм | Допуск | в после закалки+отпуска, МПа | Твёрдость, HRC | Относительное удлинение, % |
|---|---|---|---|---|
| 8 | h11 | 1100–1250 | 38–44 | 8 |
| 14 | h11 | 1050–1200 | 36–42 | 9 |
| 22 | h12 | 1000–1150 | 34–40 | 10 |
| 32 | h12 | 950–1100 | 32–38 | 11 |
| 46 | h12 | 900–1050 | 30–36 | 12 |
Термообработка и механические свойства
Для достижения пружинных характеристик шестигранник подвергают закалке с 820–850 C в масле и среднему отпуску при 420–480 C. После такой обработки предел упругости составляет 750–900 МПа, а релаксационная стойкость сохраняется при рабочих температурах до 250 C. Сталь 80 склонна к отпускной хрупкости второго рода, поэтому охлаждение после отпуска проводят в масле или воде, а не на воздухе. Прокаливаемость ограничена: критический диаметр в масле — 12–18 мм, что необходимо учитывать при выборе сечения под высоконагруженные детали.
Области применения
- Шпиндели и натяжные винты деревообрабатывающих и металлорежущих станков.
- Регулировочные упоры и фиксаторы штамповой оснастки, работающие на сжатие.
- Торсионные валики сельхозтехники: подборщики, пресс-подборщики, сеялки.
- Крепёж повышенной упругости в железнодорожном скреплении и путевом инструменте.
- Шестигранные штанги клапанных механизмов компрессоров среднего давления.
- Заготовки для пружин кручения и торсионов в автомобильных подвесках.
Технологичность и обработка
В отожжённом состоянии твёрдость не превышает 229 HB, что допускает токарную обработку, фрезерование граней и нарезание резьбы. Свариваемость ограничена: дуговая сварка требует подогрева до 200–250 C и последующей нормализации. Резку выполняют на абразивно-отрезных станках или ленточных пилах с твердосплавным зубом; гибка возможна только в нагретом состоянии.
Вопросы и ответы
Чем сталь 80 отличается от стали 65Г для шестигранника?
Сталь 80 содержит 0,77–0,85 % углерода без легирующих добавок, тогда как 65Г дополнительно легирована марганцем (0,9–1,2 %). Марганец повышает прокаливаемость, поэтому 65Г предпочтительна для сечений свыше 20 мм, а сталь 80 — для мелких высокоупругих деталей.
Какой размер шестигранника выбрать под резьбу М12?
Под резьбу М12 обычно применяют профиль «под ключ» 18 или 19 мм — это обеспечивает достаточную толщину стенки и момент затяжки без смятия граней.
До какой температуры сохраняются пружинные свойства?
После среднего отпуска при 420–480 C механические характеристики стабильны до 250 C. Выше этой температуры начинается интенсивная релаксация напряжений и потеря упругости.
Поставляется ли шестигранник в термообработанном виде?
Стандартно — в отожжённом или нормализованном состоянии (до 229 HB). Закалку и отпуск под требуемую твёрдость выполняют после механической обработки детали.
