Шестигранник АС30ХМ в Минске


Шестигранник АС30ХМ: конструкционная сталь для высоконагруженных деталей

Шестигранник АС30ХМ — горячекатаный профиль шестигранного сечения из конструкционной легированной стали марки 30ХМА (АС30ХМ — обозначение по отраслевому стандарту авиационной промышленности). Сталь 30ХМА относится к классу хромомолибденовых среднеуглеродистых сталей, сочетающих повышенную прочность с достаточной вязкостью после термической обработки. Шестигранный прокат из неё применяется для изготовления деталей, работающих при знакопеременных и ударных нагрузках в условиях повышенных температур.

Химический состав и механические свойства

Сталь 30ХМА содержит углерод в пределах 0,26–0,33 %, хром — 0,80–1,10 %, молибден — 0,15–0,25 %. Молибден повышает прокаливаемость и препятствует отпускной хрупкости, что критично для крупных сечений шестигранника. После закалки с 880 C в масле и отпуска при 540–600 C достигаются следующие характеристики:

  • предел прочности в — 880–1080 МПа;
  • предел текучести т — не менее 735 МПа;
  • относительное удлинение 5 — 12–14 %;
  • ударная вязкость KCU — не менее 59 Дж/см;
  • твёрдость после улучшения — 241–285 HB.

Шестигранник поставляется в горячекатаном состоянии с последующей термообработкой или без неё, в зависимости от требований к конечной детали. Размеры под ключ варьируются от 8 до 100 мм, предельные отклонения соответствуют квалитетам h11–h12 для горячекатаного проката.

Технологические особенности

Сталь 30ХМА обладает ограниченной свариваемостью — требуется предварительный и сопутствующий подогрев до 200–300 C, а также последующая термообработка сварного соединения. Обрабатываемость резанием в улучшенном состоянии удовлетворительная; в отожжённом состоянии твёрдость не превышает 217 HB, что облегчает механическую обработку на токарных и фрезерных станках с ЧПУ.

Шестигранный профиль удобен для зажима в трёхкулачковых патронах и цанговых зажимах, что снижает время установки заготовок при серийном производстве крепёжных изделий, валов, осей и рычагов.

Типовые области применения

  • крепёж горячего тракта газотурбинных установок и паровых турбин;
  • шпиндели, валы и оси редукторов прокатных станов;
  • детали гидроцилиндров и пневмоцилиндров высокого давления;
  • ответственные болты, шпильки и гайки для нефтегазового оборудования;
  • элементы шасси и силового набора в авиастроении (по ОСТ 1 92014);
  • зубчатые колёса и червяки редукторов подъёмно-транспортных машин.

Сравнение режимов термообработки

РежимТемпература закалки, CСреда охлажденияТемпература отпуска, CТвёрдость, HB
Улучшение880масло560269–302
Высокий отпуск880масло600241–277
Нормализация—воздух—170–217
Изотермический отжиг—печь680 217

Вопросы и ответы

Чем отличается сталь 30ХМА от 30ХМ?

Марка 30ХМА имеет более узкие пределы по содержанию углерода, серы и фосфора, что обеспечивает стабильные механические свойства и повышенную чистоту по неметаллическим включениям. Шестигранник АС30ХМ поставляется именно из стали с индексом «А».

Применяется ли шестигранник АС30ХМ для холодной высадки?

Нет, сталь 30ХМА в состоянии поставки имеет твёрдость выше оптимальной для холодной объёмной штамповки. Для высадки крепежа применяют предварительный сфероидизирующий отжиг до твёрдости не более 170 HB.

Какие размеры шестигранника АС30ХМ доступны?

Стандартный сортамент включает размеры под ключ от 8 до 100 мм. Прокат поставляется в прутках длиной 3–6 м или в мотках для размеров до 20 мм.

Допускается ли эксплуатация деталей из АС30ХМ при отрицательных температурах?

Ударная вязкость стали 30ХМА при –40 C снижается до 29–39 Дж/см. Для криогенных условий рекомендуется применять стали с повышенным содержанием никеля, например 30ХН2МА.