Шестигранник АС40ХГНМ в Минске


Шестигранник АС40ХГНМ: конструкционная легированная сталь для высоконагруженных деталей

Шестигранник АС40ХГНМ — горячекатаный профиль шестигранного сечения из конструкционной легированной стали марки 40ХГНМ, поставляемый по ГОСТ 2879 и ТУ металлургических заводов. Буквы «АС» в обозначении указывают на способ производства — электрошлаковый переплав с последующей обработкой давлением, что обеспечивает пониженное содержание серы и фосфора, а также уменьшенную загрязнённость неметаллическими включениями. Такое сочетание делает шестигранник пригодным для изготовления ответственных деталей, работающих при знакопеременных нагрузках и контактном нагружении.

Химический состав и механические свойства

Сталь 40ХГНМ содержит хром, марганец, никель и молибден, что обеспечивает прокаливаемость до 60–80 мм в поперечном сечении. Углерод — 0,36–0,44 %, хром — 0,50–0,80 %, марганец — 0,50–0,80 %, никель — 0,50–0,80 %, молибден — 0,15–0,25 %. После улучшения (закалка 850–870 C в масле, отпуск 560–620 C) достигаются следующие характеристики:

  • предел прочности в — 980–1180 МПа;
  • предел текучести т — не менее 835 МПа;
  • относительное удлинение 5 — 12–14 %;
  • ударная вязкость KCU — 59–78 Дж/см;
  • твёрдость после улучшения — 269–321 HB;
  • порог хладноломкости — не выше –60 C.

Сортамент и допуски

Шестигранник АС40ХГНМ выпускается с размером под ключ от 12 до 100 мм. Для размеров до 30 мм предельные отклонения составляют +0,3/–0,7 мм, для размеров свыше 30 мм — +0,5/–1,0 мм. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины. Поставка осуществляется в прутках длиной 2–6 м или в мотках для малых сечений. Торцы обрезаются под прямым углом без заусенцев.

Размер под ключ, ммПредельные отклонения, ммт после улучшения, МПаKCU, Дж/смТвёрдость, HB
14+0,3/–0,7 835 59269–321
22+0,3/–0,7 835 59269–321
36+0,5/–1,0 835 59269–321
50+0,5/–1,0 835 59269–321
75+0,5/–1,0 835 59269–321

Технологические особенности

Электрошлаковый переплав обеспечивает изотропность свойств в продольном и поперечном направлениях, что критично при изготовлении деталей сложной геометрии. Сталь 40ХГНМ обладает удовлетворительной обрабатываемостью резанием в улучшенном состоянии (коэффициент обрабатываемости — 0,6–0,7 относительно стали 45). Свариваемость ограниченная — требуется предварительный и сопутствующий подогрев до 200–250 C, а также последующая термообработка. Прокаливаемость позволяет получать мартенситную структуру по всему сечению при закалке в масле для профилей до 60 мм.

Области применения

  • крепежные изделия повышенной прочности — шпильки, болты, гайки для нефтегазового оборудования;
  • детали трансмиссий — валы, шестерни, шлицевые соединения в редукторах прокатных станов;
  • элементы гидравлических систем — штоки, плунжеры, золотники высокого давления;
  • детали бурового инструмента — переводники, муфты, фитинги бурильных колонн;
  • ответственные соединения в металлургическом оборудовании — тяги, рычаги, эксцентрики;
  • детали подъёмно-транспортных механизмов — оси, пальцы, втулки крановых узлов.

Вопросы и ответы

Чем отличается сталь 40ХГНМ от 40ХН2МА?

Сталь 40ХГНМ содержит марганец в количестве 0,50–0,80 %, что повышает прокаливаемость и прочностные характеристики при улучшении. 40ХН2МА имеет больше никеля (1,5–1,8 %) и применяется преимущественно для крупных поковок ответственного назначения. Шестигранник АС40ХГНМ обеспечивает аналогичный уровень свойств при меньшем легировании никелем.

Какая термообработка рекомендуется для шестигранника АС40ХГНМ?

Для достижения т 835 МПа применяется закалка от 850–870 C в масле с последующим высоким отпуском при 560–620 C. Охлаждение после отпуска — на воздухе. Для снятия внутренних напряжений перед механической обработкой возможен нормализующий отжиг при 870–890 C.

Возможна ли поставка шестигранника АС40ХГНМ в термообработанном состоянии?

Да, по согласованию с потребителем прокат поставляется в улучшенном состоянии с гарантированными механическими свойствами. В этом случае в сертификате указываются фактические значения в, т, 5 и KCU для каждой партии.

Для каких условий эксплуатации не рекомендуется применять шестигранник АС40ХГНМ?

Сталь не предназначена для работы в сильнокислых и хлоридсодержащих средах без защитных покрытий, а также при температурах выше 450 C из-за снижения длительной прочности. Для криогенных температур ниже –70 C требуется применение сталей аустенитного класса.