Шестигранник АС19ХГН — конструкционная легированная сталь для ответственных деталей
Шестигранник АС19ХГН — горячекатаный калиброванный прокат шестигранного сечения из конструкционной легированной стали марки 19ХГН с добавлением свинца (обозначение «АС» — автоматная сталь с повышенной обрабатываемостью резанием). Материал сочетает повышенную прочность, вязкость и удовлетворительную свариваемость с высокими показателями обрабатываемости на металлорежущих станках.
Легирование хромом и никелем обеспечивает прокаливаемость на глубину до 20–30 мм в сечениях до 40 мм, что позволяет применять шестигранник АС19ХГН для изготовления крепежа и деталей машин, работающих при знакопеременных и ударных нагрузках. Свинец, присутствующий в стали в количестве 0,15–0,30%, формирует мелкодисперсные включения, которые действуют как внутренняя смазка в зоне резания: это снижает температуру в зоне стружкообразования, уменьшает налипание металла на режущую кромку и повышает стойкость инструмента в 1,5–2 раза по сравнению с базовой сталью 19ХГН.
Химический состав и механические характеристики
Химический состав стали АС19ХГН регламентируется ГОСТ 1414–75 и включает следующие основные элементы:
- углерод — 0,16–0,22%;
- хром — 0,80–1,10%;
- никель — 0,70–1,00%;
- марганец — 0,70–1,00%;
- свинец — 0,15–0,30%;
- кремний — 0,17–0,37%.
После улучшения (закалка с 850 C в масло + высокий отпуск при 560–600 C) шестигранник АС19ХГН приобретает предел текучести не менее 590 МПа, временное сопротивление — 780–980 МПа, относительное удлинение — не менее 12%, ударную вязкость KCU — не менее 59 Дж/см. Твёрдость в состоянии поставки — 255–302 HB.
Технологические особенности обработки
Калиброванный шестигранник АС19ХГН поставляется с точностью размеров h9–h11 и шероховатостью поверхности Ra 2,5–6,3 мкм. Прокат предназначен для изготовления деталей методами холодной высадки, токарной обработки, фрезерования и сверления. Рекомендуемые режимы резания при точении быстрорежущим инструментом: скорость — 35–50 м/мин, подача — 0,15–0,30 мм/об; при использовании твердосплавных пластин скорость может быть увеличена до 120–180 м/мин.
Материал склонен к флокеночувствительности, поэтому при термической обработке крупных сечений требуется соблюдение режимов замедленного охлаждения. Сварка деталей из шестигранника АС19ХГН возможна с предварительным подогревом до 200–300 C и последующим отпуском; предпочтительны резьбовые и прессовые соединения.
Применение шестигранника АС19ХГН
Благодаря сочетанию прочности, вязкости и обрабатываемости, шестигранник АС19ХГН востребован в следующих отраслях и узлах:
- крепеж повышенной прочности — болты, шпильки, гайки классов прочности 8.8–10.9 для мостостроения и тяжелого машиностроения;
- детали гидравлических и пневматических систем — штуцеры, ниппели, переходники, работающие при давлении до 40 МПа;
- элементы рулевого управления и трансмиссии грузовых автомобилей и тракторов;
- валы, оси, пальцы и втулки для сельскохозяйственной и дорожно-строительной техники;
- детали станков и металлургического оборудования, подвергающиеся износу при трении.
Сортамент и размеры
Шестигранник АС19ХГН выпускается в виде калиброванных прутков мерной и немерной длины. Размер шестигранника определяется как диаметр вписанной окружности (расстояние между параллельными гранями).
| Размер, мм | Допуск, мм | Площадь сечения, мм | Масса 1 м, кг | Состояние поставки |
|---|---|---|---|---|
| 10 | h11 | 86,6 | 0,68 | калиброванное |
| 19 | h11 | 312,7 | 2,45 | калиброванное |
| 24 | h11 | 498,8 | 3,92 | калиброванное |
| 36 | h11 | 1122,4 | 8,81 | калиброванное |
Прутки поставляются длиной 2–6 м, допускается изготовление мерной длины по согласованию с заказчиком. Поверхность калиброванного проката не должна иметь трещин, плен и закатов; допустимы отдельные мелкие дефекты, устраняемые зачисткой.
Вопросы и ответы
Чем отличается АС19ХГН от обычной стали 19ХГН?
АС19ХГН дополнительно легирована свинцом (0,15–0,30%), который не входит в состав базовой марки 19ХГН. Свинец практически не влияет на механические свойства, но значительно улучшает обрабатываемость резанием: снижает усилие резания на 15–20%, уменьшает шероховатость обработанной поверхности и повышает стойкость инструмента.
Подвергается ли шестигранник АС19ХГН термической обработке?
Да, материал предназначен для улучшения: закалки с нагревом до 850 C в масляную среду и высокого отпуска при 560–600 C. После такой обработки достигается предел текучести не менее 590 МПа. Возможна также химико-термическая обработка — цементация и нитроцементация для поверхностного упрочнения.
Какие классы прочности крепежа можно изготавливать из АС19ХГН?
Из шестигранника АС19ХГН после улучшения изготавливают крепежные изделия классов прочности 8.8, 9.8 и 10.9 по ГОСТ Р ИСО 898-1. Болты и шпильки данного класса применяются в ответственных соединениях металлоконструкций, фланцевых узлах и деталях ходовой части.
Какой стандарт регламентирует поставку шестигранника АС19ХГН?
Химический состав и механические свойства стали АС19ХГН регламентируются ГОСТ 1414–75. Сортамент шестигранного проката — по ГОСТ 2879–88 (горячекатаный) или ГОСТ 8560–78 (калиброванный). Размеры и предельные отклонения калиброванного шестигранника — по ГОСТ 8560–78.
