Шестигранник 20ХГСНМ в Минске


Шестигранник 20ХГСНМ: характеристики, сортамент и применение

Шестигранник 20ХГСНМ — горячекатаный или кованый профиль шестигранного сечения из конструкционной легированной стали марки 20ХГСНМ (аналог по ГОСТ 4543). Сталь относится к хромомарганцево-кремний-никель-молибденовой группе, сочетает повышенную прокаливаемость с высокой вязкостью сердцевины после улучшения. Шестигранник выпускается в виде прутков с размером «под ключ» от 8 до 100 мм, в состоянии поставки — без термообработки, термообработанный (улучшенный) или нормализованный.

Химический состав и механические свойства

Марка 20ХГСНМ содержит 0,17–0,23 % углерода, 0,9–1,2 % хрома, 0,8–1,1 % марганца, 0,6–0,9 % кремния, 0,4–0,7 % никеля и 0,2–0,3 % молибдена. Такое легирование обеспечивает прокаливаемость до 40–50 мм в диаметре при закалке в масле. После улучшения (закалка 880 C, отпуск 600 C) достигаются: временное сопротивление 1080–1270 МПа, предел текучести не менее 930 МПа, относительное удлинение 12 %, ударная вязкость KCU 60–80 Дж/см. Шестигранник 20ХГСНМ сохраняет работоспособность при температурах от –60 C до +400 C.

Сортамент и точность изготовления

Шестигранный прокат 20ХГСНМ поставляется по ГОСТ 2879 (горячекатаный) и ГОСТ 8560 (калиброванный). Предельные отклонения по размеру «под ключ»: для горячекатаного — плюс 0,4/минус 0,8 мм, для калиброванного — h11 или h12. Кривизна прутков не превышает 0,5 % длины. Калиброванный шестигранник проходит обточку или волочение, обеспечивая шероховатость Ra 2,5 мкм, что позволяет использовать его в автоматных операциях без предварительной правки.

Размер под ключ, ммСпособ производстваПредельное отклонение, ммСостояние поставкиТиповое применение
10калиброванный–0,09нагартованныйкрепёж, шпиндели
17горячекатаный+0,4/–0,8без термообработкивалы, оси
24горячекатаный+0,4/–0,8улучшенныйзубчатые колёса
36кованый+0,5/–1,0нормализованныйшпильки, болты
46горячекатаный+0,5/–1,0улучшенныйтяги, рычаги
60кованый+0,6/–1,2без термообработкивалы редукторов

Технологические особенности обработки

Шестигранник 20ХГСНМ хорошо обрабатывается резанием в улучшенном состоянии (HB 240–280). Свариваемость ограниченная — требуется подогрев до 200–250 C и последующая термообработка. Прокаливаемость позволяет получать твёрдость 45–50 HRC после закалки в масле для сечений до 40 мм. При цементации поверхностный слой достигает 58–62 HRC при вязкой сердцевине, что применяется для изготовления шестерён и кулачков.

Области применения

  • Нефтегазовое оборудование: шпильки фланцевых соединений, штоки арматуры высокого давления.
  • Тяжёлое машиностроение: валы редукторов, оси ходовых тележек, торсионные валы.
  • Автомобилестроение: болты крепления головки блока, шатунные болты, полуоси.
  • Металлургия: детали прокатных станов, шпиндели, соединительные муфты.
  • Энергетика: крепёж паровых турбин, элементы паропроводной арматуры.
  • Станкостроение: шпиндели, ходовые винты, зубчатые передачи.

Нормативная база

  • ГОСТ 4543 — общие технические условия для легированной конструкционной стали.
  • ГОСТ 2879 — сортамент горячекатаного шестигранного проката.
  • ГОСТ 8560 — сортамент калиброванного шестигранника.
  • ГОСТ 1050 — общие требования к качеству поверхности.
  • ТУ 14-1-1529 — дополнительные требования для ответственных деталей.

Вопросы и ответы

Какая твёрдость у шестигранника 20ХГСНМ в состоянии поставки?

Без термообработки — HB 170–210. После улучшения — HB 240–280. После закалки с отпуском — 45–50 HRC в зависимости от сечения.

До какого диаметра прокаливается сталь 20ХГСНМ?

Критический диаметр при закалке в масле составляет 40–50 мм, что позволяет получать сквозную прокаливаемость для шестигранника размером до 40 мм.

Чем отличается 20ХГСНМ от 20ХГСА?

20ХГСНМ дополнительно легирована никелем и молибденом, что повышает прокаливаемость и ударную вязкость при отрицательных температурах до –60 C.

Можно ли сваривать шестигранник 20ХГСНМ?

Свариваемость ограниченная. Требуется подогрев 200–250 C, сварочные материалы с низким содержанием водорода и последующий отпуск при 600–650 C.