Стальной шестигранник 27ХГР: конструкционный прокат из хромомарганцевой стали
Стальной шестигранник 27ХГР — горячекатаный сортовой прокат шестигранного поперечного сечения, изготовленный из конструкционной легированной стали марки 27ХГР по ГОСТ 4543. Химический состав стали включает углерод 0,24–0,32 %, хром 0,70–1,00 %, марганец 0,70–1,00 %, кремний 0,17–0,37 %, что обеспечивает сочетание прочности и прокаливаемости, достаточное для изготовления ответственных крепёжных деталей и валов малого сечения. Прокат поставляется в термообработанном или горячекатаном состоянии с нормированными механическими свойствами.
Сортамент и технические параметры
Шестигранник 27ХГР выпускается в диапазоне размеров «под ключ» от 8 до 100 мм. Для размеров до 40 мм включительно предельные отклонения соответствуют квалитету h11, свыше 40 мм — h12. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины для горячекатаного проката и 0,2 % — для калиброванного. Стандартная длина мерных прутков — 2–6 м; по согласованию возможна поставка длиной до 11,7 м.
| Размер под ключ, мм | Предельное отклонение | в, МПа | т, МПа | 5, % |
|---|---|---|---|---|
| 10 | –0,09 | 880 | 685 | 12 |
| 16 | –0,11 | 880 | 685 | 12 |
| 24 | –0,13 | 830 | 635 | 14 |
| 36 | –0,16 | 780 | 590 | 15 |
| 50 | –0,19 | 740 | 540 | 16 |
Термообработка и механические свойства
Сталь 27ХГР относится к группе улучшаемых хромомарганцевых сталей. После закалки с температуры 860–880 C в масле и высокого отпуска при 560–620 C достигается структура сорбита отпуска с твёрдостью 235–277 HB. Прокаливаемость стали обеспечивает сквозную закалку в сечениях до 25–30 мм, что подтверждается методом торцевой закалки по ГОСТ 5657. Ударная вязкость KCU при +20 C составляет не менее 59 Дж/см, после отпуска при 200 C — не менее 39 Дж/см.
Для шестигранника 27ХГР нормируются следующие механические характеристики после улучшения:
- предел прочности в — 780–930 МПа;
- предел текучести т — 590–735 МПа;
- относительное удлинение 5 — не менее 12 %;
- относительное сужение — не менее 40 %;
- твёрдость — 235–277 HB;
- ударная вязкость KCU — не менее 59 Дж/см.
Области применения
Шестигранник 27ХГР применяется преимущественно в машиностроении для изготовления деталей, работающих при знакопеременных и ударных нагрузках. Благодаря повышенной прокаливаемости и прочности он востребован в следующих направлениях:
- крепёжные изделия повышенной прочности — болты, шпильки, гайки классов 8.8–10.9;
- валы, оси, шпиндели металлорежущих станков и редукторов;
- детали бурового оборудования — переходники, ниппели, элементы замковых соединений;
- зубчатые колёса и червяки в приводах грузоподъёмных механизмов;
- детали сельскохозяйственной техники — пальцы, втулки, рычаги навесных систем;
- элементы трубопроводной арматуры — шпиндели, штоки, крепёж фланцевых соединений.
Технологичность и обработка
Сталь 27ХГР обладает удовлетворительной обрабатываемостью резанием в улучшенном состоянии — скорость резания твердосплавным инструментом составляет 80–120 м/мин при подаче 0,2–0,4 мм/об. Свариваемость ограниченная: требуется предварительный подогрев до 200–250 C и последующая термообработка для снятия остаточных напряжений. Прокат поставляется с гарантией сдачи механических свойств и макроструктуры по ГОСТ 4543; по требованию заказчика проводится ультразвуковой контроль по ГОСТ 21120.
Вопросы и ответы
Каким стандартом регламентируется поставка шестигранника 27ХГР?
Поставка осуществляется по ГОСТ 4543 (сортовой прокат из легированной конструкционной стали) и ГОСТ 2879 (шестигранник горячекатаный). По согласованию возможна поставка по ТУ производителя с расширенными требованиями к механическим свойствам.
До какого сечения сталь 27ХГР прокаливается насквозь?
Сквозная прокаливаемость обеспечивается в сечениях до 25–30 мм при закалке в масле. Для сечений свыше 30 мм наблюдается снижение твёрдости в сердцевине, что необходимо учитывать при проектировании деталей.
Чем сталь 27ХГР отличается от стали 40Х?
Сталь 27ХГР содержит марганец в количестве 0,70–1,00 % и пониженное содержание углерода (0,24–0,32 % против 0,36–0,44 % у 40Х), что обеспечивает лучшую прокаливаемость при меньшей твёрдости сердцевины и повышенную ударную вязкость.
Возможна ли поставка шестигранника 27ХГР в калиброванном виде?
Да, прокат поставляется калиброванным с полем допуска h9–h11 и шероховатостью Ra 2,5 мкм, что позволяет использовать его без дополнительной механической обработки по посадочным поверхностям.
