Шестигранник из стали 25: конструкционный прокат для машиностроения
Шестигранник сталь 25 — горячекатаный или калиброванный профиль с шестигранным поперечным сечением, изготовленный из конструкционной углеродистой качественной стали марки 25 по ГОСТ 1050. Номинальный химический состав: углерод 0,22–0,30 %, кремний 0,17–0,37 %, марганец 0,50–0,80 %, сера не более 0,040 %, фосфор не более 0,035 %. Прокат поставляется в термически обработанном или без термообработки состоянии, с нормированными механическими свойствами и допусками по ГОСТ 8560 (калиброванный) либо ГОСТ 2879 (горячекатаный).
В отличие от низкоуглеродистых марок 10, 20 и 35, сталь 25 занимает промежуточное положение по прочности и пластичности, что определяет её применение в узлах, работающих при умеренных нагрузках без ударного характера. Шестигранник используется преимущественно как заготовка под механическую обработку — точение, фрезерование, нарезание резьбы, — а также в качестве готового крепёжного элемента после калибровки.
Сортамент и геометрические параметры
Размер шестигранника определяется диаметром вписанной окружности (размером «под ключ»). Горячекатаный профиль выпускается от 8 до 100 мм, калиброванный — от 3 до 100 мм с полем допуска h9, h11 или h12. Кривизна прутка на 1 м длины не превышает значений, регламентированных стандартом; для калиброванного проката отклонение от прямолинейности — не более 0,5 % длины.
| Размер под ключ, мм | Способ изготовления | Поле допуска | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % |
|---|---|---|---|---|
| 10 | калиброванный | h9 | 275 | 23 |
| 14 | калиброванный | h11 | 275 | 23 |
| 22 | горячекатаный | +0,4/–0,8 | 255 | 21 |
| 36 | горячекатаный | +0,5/–1,0 | 255 | 21 |
| 50 | горячекатаный | +0,6/–1,2 | 245 | 19 |
Механические свойства и термообработка
В нормализованном состоянии сталь 25 обеспечивает временное сопротивление 410–450 МПа, предел текучести не менее 245–275 МПа, относительное удлинение 19–23 %, ударную вязкость KCU не менее 50 Дж/см при +20 C. Твёрдость горячекатаного проката — 156–197 HB. Марка ограниченно свариваема: сварка возможна без подогрева при толщине до 12 мм с последующей нормализацией для снятия внутренних напряжений.
Для повышения поверхностной твёрдости шестигранник подвергают цементации (насыщение поверхностного слоя до 0,8–1,2 мм) либо улучшению — закалке с отпуском. Сквозная прокаливаемость стали 25 невысока, поэтому упрочнение эффективно только для сечений до 20–25 мм.
Области применения
- Крепёжные изделия: болты, гайки, шпильки классов прочности 4.8 и 5.8 для металлоконструкций и трубопроводной арматуры.
- Детали станкостроения: шпиндели вспомогательных узлов, фиксирующие пальцы, шпонки, втулки.
- Автомобилестроение: оси, тяги, рычаги навесного оборудования, элементы рулевого управления.
- Сельхозтехника: валы приводов, соединительные муфты, крепёж почвообрабатывающих агрегатов.
- Заготовки под механическую обработку на токарных и фрезерных станках с ЧПУ.
- Арматуростроение: штоки, шпиндели запорной арматуры низкого и среднего давления.
Технологичность обработки
Сталь 25 хорошо обрабатывается резанием в нормализованном состоянии: скорость резания твердосплавным инструментом — 120–180 м/мин, подача при точении — 0,2–0,5 мм/об. Обрабатываемость давлением удовлетворительная: марка пригодна для холодной высадки крепежа, гибки и штамповки при условии предварительного отжига. Склонность к отпускной хрупкости второго рода низкая, что допускает эксплуатацию деталей при температурах до +425 C без охрупчивания.
Вопросы и ответы
Чем шестигранник из стали 25 отличается от аналога из стали 20?
Сталь 25 содержит больше углерода (0,22–0,30 % против 0,17–0,24 %), что даёт более высокий предел текучести после нормализации и лучшую обрабатываемость резанием, но снижает пластичность при холодной деформации.
Какой размер под ключ соответствует диаметру вписанной окружности?
Размер шестигранника «под ключ» равен диаметру вписанной окружности. Например, для прутка 22 мм гаечный ключ имеет зев 22 мм; диаметр описанной окружности при этом составляет 25,4 мм.
Применяется ли сталь 25 для сварных конструкций?
Марка ограниченно свариваема. Сварка возможна при толщине до 12 мм без подогрева, для ответственных соединений требуется последующая нормализация при 880–900 C.
Какой класс прочности крепежа обеспечивает шестигранник из стали 25?
После холодной высадки и отпуска из стали 25 получают крепёж классов 4.8 и 5.8. Для класса 8.8 требуется легированная сталь, например 35Х или 40Х.
