Стальной шестигранник 11SMnPb30: автоматная свинецсодержащая сталь для высокоскоростной обработки резанием
Стальной шестигранник 11SMnPb30 — сортовой прокат из автоматной серосодержащей стали с регламентированной добавкой свинца, поставляемый по EN 10277-3 (DIN 11SMnPb30). Свинец вводится в расплав в пределах 0,15–0,35 % и образует дисперсные включения, которые выполняют роль внутренней смазки в зоне резания. Это снижает силы трения на передней поверхности инструмента, уменьшает налипание стружки и позволяет вести обработку на скоростях на 30–50 % выше, чем для стали 11SMn30 без свинца. Химический состав: углерод 0,14 % max, марганец 0,90–1,30 %, сера 0,27–0,33 %, фосфор 0,11 % max. Свинец практически не растворяется в феррите и не влияет на прочность матрицы, но требует контроля при сварке.
Сортамент и состояние поставки
Шестигранник выпускается горячекатаным, калиброванным (тянутым) и обточенным. Калиброванный прокат имеет поле допуска h11 или h9, кривизну не более 1 мм на 1 м и шероховатость Ra 3,2 мкм, что позволяет подавать пруток в автоматы продольного точения без предварительной правки. Горячекатаный шестигранник поставляется в размерном ряду с допуском по EN 10060. Твёрдость в состоянии поставки — 150–190 HB, после нормализации — до 220 HB.
| Размер под ключ, мм | Способ изготовления | Поле допуска | Твёрдость, HB | Длина прутка, м |
|---|---|---|---|---|
| 8 | калиброванный | h9 | 150–180 | 3 |
| 14 | калиброванный | h11 | 155–185 | 3–6 |
| 22 | горячекатаный | EN 10060 | 160–190 | 6 |
| 32 | обточенный | h11 | 165–195 | 3–6 |
| 46 | горячекатаный | EN 10060 | 170–200 | 6 |
Технологические свойства при обработке резанием
Свинецсодержащая автоматная сталь обеспечивает стружкодробление в диапазоне подач 0,05–0,4 мм/об. Стружка получается короткой, сыпучей, что критично для многошпиндельных токарных автоматов и станков с ЧПУ без оператора. Обрабатываемость по отношению к стали 45 принимается за 1,5–1,8. Рекомендуемые режимы: скорость резания 120–200 м/мин твердосплавным инструментом без покрытия, 200–280 м/мин с покрытием TiAlN. Свинец снижает склонность к образованию нароста, что улучшает чистоту поверхности при нарезании резьбы метчиками и плашками.
Области применения
- Крепёжные изделия массового производства: болты, гайки, шпильки, винты, изготавливаемые на холодновысадочных и резьбонакатных автоматах.
- Детали топливной и гидравлической аппаратуры: штуцеры, ниппели, переходники, корпуса клапанов, работающие при давлении до 20 МПа.
- Элементы приборных редукторов и точной механики: оси, валики, втулки, шестерни малого модуля.
- Арматуростроение: штоки, гайки шпинделей, детали запорной арматуры низкого давления.
- Автомобильная промышленность: детали тормозных систем, карбюраторной и дизельной топливной аппаратуры.
- Электротехническая продукция: контактные болты, клеммные зажимы, крепёж для низковольтных аппаратов.
Ограничения и совместимость
Сталь 11SMnPb30 не предназначена для сварных конструкций: свинец испаряется при температурах дуги, образуя токсичные аэрозоли, а сера вызывает горячие трещины в шве. Не применяется для деталей, работающих при температурах выше 250 C, из-за снижения длительной прочности. Не рекомендуется для изделий, контактирующих с пищевыми продуктами и питьевой водой. Предел прочности в состоянии поставки — 360–520 МПа, предел текучести — 235–360 МПа, относительное удлинение — 14–22 %. Обрабатываемость улучшается после отжига, но прочность при этом снижается.
Вопросы и ответы
Чем 11SMnPb30 отличается от 11SMn30?
Наличием свинца 0,15–0,35 %. Свинец дополнительно улучшает стружкодробление и снижает износ инструмента, повышая обрабатываемость на 15–25 % при незначительном снижении пластичности.
Можно ли сваривать шестигранник из 11SMnPb30?
Нет. Свинец испаряется в зоне сварки с образованием токсичных паров, а повышенное содержание серы провоцирует горячие трещины. Для сварных конструкций применяют низкоуглеродистые стали без свинца.
Какой инструмент оптимален для обработки 11SMnPb30?
Твердосплавные пластины классов P20–P30 без покрытия или с покрытием TiAlN. Скорость резания 120–280 м/мин в зависимости от операции и жёсткости системы СПИД.
Поставляется ли шестигранник 11SMnPb30 в термообработанном состоянии?
Стандартно — в горячекатаном или калиброванном состоянии без термообработки. Нормализация или улучшение выполняются по отдельному заказу, твёрдость после нормализации — до 220 HB.
