Шестигранник АС20ХГНМ в Минске


Шестигранник АС20ХГНМ: конструкционная легированная сталь для высоконагруженных деталей

Шестигранник АС20ХГНМ — горячекатаный сортовой прокат шестигранного поперечного сечения из конструкционной легированной стали марки 20ХГНМ, произведённый по технологии АС (алюминиевое раскисление с ограниченным содержанием кремния). Такая технология обеспечивает пониженное содержание кремния (не более 0,17 %) и повышенную чистоту по неметаллическим включениям, что улучшает пластичность и ударную вязкость при сохранении прокаливаемости. Прокат поставляется в термообработанном или горячекатаном состоянии и предназначен для последующей механической обработки и химико-термического упрочнения.

Химический состав и механические свойства

Марка 20ХГНМ относится к хромоникельмолибденовым улучшаемым сталям. Сочетание хрома (0,8–1,1 %), никеля (0,8–1,1 %) и молибдена (0,15–0,25 %) обеспечивает глубокую прокаливаемость — критический диаметр в масле достигает 40–50 мм. Технология АС дополнительно снижает склонность к отпускной хрупкости.

ПараметрЗначениеУсловиеЕдиницаСтандарт
Предел текучести т 785закалка + высокий отпускМПаГОСТ 4543
Предел прочности в 980закалка + высокий отпускМПаГОСТ 4543
Относительное удлинение 5 12нормализация%ГОСТ 4543
Ударная вязкость KCU 59+20 CДж/смГОСТ 4543
Твёрдость после закалки 55850 C, маслоHRCГОСТ 4543
Содержание кремния 0,17плавка АС%ГОСТ 4543

Сортамент и размеры

Шестигранник АС20ХГНМ выпускается в диапазоне размеров «под ключ» от 12 до 100 мм. Прокат диаметром до 50 мм поставляется в прутках длиной 3–6 м, свыше 50 мм — мерной или немерной длины. Кривизна прутков не превышает 0,5 % длины. Размеры и предельные отклонения регламентируются ГОСТ 2879 и ГОСТ 2591.

  • Шестигранник 12–22 мм — для крепёжных деталей, шпинделей, валов малого сечения
  • Шестигранник 24–40 мм — для зубчатых колёс, червяков, кулачков
  • Шестигранник 42–60 мм — для тяжёлонагруженных валов, осей, шлицевых соединений
  • Шестигранник 65–100 мм — для крупногабаритных деталей редукторов и прокатного оборудования

Термическая обработка

Для достижения требуемого комплекса свойств шестигранник АС20ХГНМ подвергают улучшению: закалка при 850–870 C в масле с последующим высоким отпуском при 580–650 C. После цементации при 920–950 C и закалки поверхностный слой приобретает твёрдость 58–62 HRC при вязкой сердцевине 30–40 HRC. Технология АС снижает вероятность образования флокенов и трещин при закалке крупных сечений.

Области применения

  • Тяжёлое машиностроение — валы, оси, шпиндели прокатных станов
  • Автомобилестроение — коленчатые валы, шатуны, шестерни коробок передач
  • Станкостроение — шпиндели, ходовые винты, зубчатые передачи
  • Нефтегазовое оборудование — буровые замки, переводники, элементы КНБК
  • Энергетическое машиностроение — крепёж турбин, элементы арматуры высокого давления

Вопросы и ответы

Чем технология АС отличается от стандартной выплавки стали 20ХГНМ?

При технологии АС раскисление выполняется алюминием, а содержание кремния ограничено 0,17 %. Это снижает загрязнённость неметаллическими включениями и повышает ударную вязкость, особенно при отрицательных температурах.

Какая твёрдость достигается после цементации шестигранника АС20ХГНМ?

После цементации при 920–950 C, закалки и низкого отпуска поверхностный слой имеет твёрдость 58–62 HRC. Сердцевина сохраняет вязкость на уровне 30–40 HRC.

Для каких сечений обеспечивается сквозная прокаливаемость?

Критический диаметр прокаливаемости в масле составляет 40–50 мм. Для сечений свыше 50 мм рекомендуется применять ступенчатую закалку или изотермическую обработку.

По каким стандартам поставляется шестигранник АС20ХГНМ?

Химический состав и механические свойства — по ГОСТ 4543, сортамент шестигранного профиля — по ГОСТ 2879, предельные отклонения размеров — по ГОСТ 2591.