Шестигранник 30ХГСА в Минске


Шестигранник 30ХГСА: конструкционная легированная сталь для высоконагруженных деталей

Шестигранник 30ХГСА — это сортовой прокат с шестигранным поперечным сечением, изготовленный из конструкционной легированной стали марки 30ХГСА (хром-кремний-марганцевая система легирования). Данная марка относится к классу улучшаемых сталей и обеспечивает сочетание высокой прочности, ударной вязкости и прокаливаемости после термической обработки. Шестигранный профиль применяется преимущественно для изготовления деталей, работающих при знакопеременных и ударных нагрузках в машиностроении, авиастроении и нефтегазовом оборудовании.

Химический состав и механические свойства

Сталь 30ХГСА содержит углерод в пределах 0,28–0,35 %, хром 0,8–1,1 %, марганец 0,8–1,1 %, кремний 0,9–1,2 %. Такое сочетание легирующих элементов обеспечивает сквозную прокаливаемость в сечениях до 40–50 мм при закалке в масле. После улучшения (закалка + высокий отпуск) достигаются следующие характеристики:

  • предел прочности в — 1080–1270 МПа;
  • предел текучести т — не менее 835 МПа;
  • относительное удлинение 5 — 10–12 %;
  • ударная вязкость KCU — 50–70 Дж/см;
  • твёрдость после улучшения — 255–302 HB;
  • критическая температура хрупкости — не выше –40 C.

Шестигранник поставляется в горячекатаном, кованом или калиброванном состоянии. Стандартные размеры «под ключ» варьируются от 8 до 100 мм. Прокат изготавливается по ГОСТ 2879-2006 (горячекатаный) или ГОСТ 8560-78 (калиброванный). Для ответственных деталей применяется термически обработанный шестигранник с нормированными механическими свойствами.

Технологические особенности и обработка

Сталь 30ХГСА обладает ограниченной свариваемостью — требуется предварительный и сопутствующий подогрев до 200–300 C, а также последующая термообработка для снятия остаточных напряжений. Обрабатываемость резанием в улучшенном состоянии удовлетворительная; в отожжённом состоянии твёрдость не превышает 217 HB, что облегчает механическую обработку. Шестигранный профиль удобен для токарной обработки, фрезерования и нарезания резьбы, поскольку грани обеспечивают надёжный зажим в патроне и тисках.

Для повышения износостойкости и усталостной прочности применяют поверхностное упрочнение: азотирование, цианирование, дробеструйную обработку. Глубина упрочнённого слоя при азотировании достигает 0,3–0,5 мм, твёрдость поверхности — 550–650 HV.

Области применения шестигранника 30ХГСА

  • крепёжные изделия повышенной прочности: болты, шпильки, гайки для металлургического и горно-шахтного оборудования;
  • детали авиационных конструкций: узлы шасси, элементы управления, силовые кронштейны;
  • нефтегазовая арматура: шпиндели, штоки, переводники буровых установок;
  • зубчатые колёса, валы, оси редукторов прокатных станов и тяжёлых станков;
  • детали подъёмно-транспортных механизмов: крюки, траверсы, пальцы грузозахватных устройств;
  • элементы штамповой оснастки и пресс-форм, работающих при ударных нагрузках.

Сравнительные характеристики режимов термообработки

Режим обработкиТемпература, CСреда охлажденияТвёрдость, HRCв, МПа
Закалка880–900Масло52–58—
Высокий отпуск580–620Воздух25–301080–1270
Низкий отпуск180–200Воздух48–541600–1900
Отжиг840–860Печь 17 700

Вопросы и ответы

Чем отличается шестигранник 30ХГСА от 40Х?

Сталь 30ХГСА содержит кремний и повышенное количество марганца, что увеличивает прокаливаемость и ударную вязкость. Шестигранник из 40Х имеет меньшую глубину прокаливаемости и применяется для менее нагруженных деталей.

Какие размеры шестигранника 30ХГСА доступны?

Стандартный сортамент включает размеры «под ключ» от 8 до 100 мм. Калиброванный прокат по ГОСТ 8560-78 поставляется с полем допуска h11 или h12.

Можно ли сваривать шестигранник 30ХГСА?

Сварка возможна с предварительным подогревом до 200–300 C и последующей термообработкой. Без подогрева высок риск образования холодных трещин в зоне термического влияния.

Какая твёрдость у шестигранника 30ХГСА в состоянии поставки?

Горячекатаный прокат имеет твёрдость не более 217 HB. Термообработанный шестигранник может поставляться с твёрдостью 255–302 HB в зависимости от требований заказчика.