Стальной шестигранник 28ХГН3М: конструкционный прокат из хромоникельмолибденовой стали
Стальной шестигранник 28ХГН3М — это горячекатаный или калиброванный профиль шестигранного сечения, изготовленный из легированной конструкционной стали марки 28ХГН3М. Данная марка относится к группе улучшаемых хромоникельмолибденовых сталей и применяется для изготовления высоконагруженных деталей, работающих при знакопеременных и ударных нагрузках. Шестигранный профиль из этой стали востребован в машиностроении, нефтегазовом оборудовании и тяжёлом станкостроении.
Химический состав и механические свойства
Марка 28ХГН3М содержит углерод в пределах 0,25–0,32 %, хром 0,8–1,1 %, никель 2,5–3,0 %, марганец 0,8–1,1 % и молибден 0,2–0,3 %. Такое сочетание легирующих элементов обеспечивает прокаливаемость в сечениях до 60–80 мм и устойчивость к хрупкому разрушению при отрицательных температурах. После улучшения (закалка + высокий отпуск) достигаются следующие характеристики:
- предел прочности в — 980–1180 МПа;
- предел текучести т — не менее 835 МПа;
- относительное удлинение 5 — 12–14 %;
- ударная вязкость KCU — не менее 59 Дж/см при +20 C;
- твёрдость после улучшения — 269–321 HB;
- критическая температура хрупкости — ниже –60 C.
Сортамент и точность изготовления
Шестигранник 28ХГН3М поставляется в горячекатаном виде по ГОСТ 2879 или в калиброванном исполнении по ГОСТ 8560. Размер под ключ варьируется от 12 до 100 мм. Для горячекатаного проката предельные отклонения по размеру под ключ составляют +0,4/–1,0 мм, для калиброванного — h11 или h12. Кривизна прутков не превышает 0,5 % длины для калиброванного сортамента и 1,5 % — для горячекатаного. Длина прутков — от 2 до 6 м в немерных отрезках или кратно мерной длине.
| Размер под ключ, мм | Способ изготовления | Предельные отклонения | Твёрдость, HB | Тип поставки |
|---|---|---|---|---|
| 14 | калиброванный | h11 | 255–302 | прутки мерной длины |
| 22 | горячекатаный | +0,4/–1,0 | 241–285 | немерные прутки |
| 36 | калиброванный | h12 | 269–321 | прутки кратной длины |
| 50 | горячекатаный | +0,4/–1,0 | 255–302 | немерные прутки |
| 65 | горячекатаный | +0,4/–1,0 | 241–285 | прутки мерной длины |
Технологические особенности и термообработка
Сталь 28ХГН3М склонна к образованию флокенов, поэтому прокат проходит противофлокенную обработку — замедленное охлаждение после горячей деформации или изотермический отжиг. Температура закалки — 860–880 C с охлаждением в масле. Высокий отпуск проводится при 580–620 C с последующим охлаждением на воздухе. Обрабатываемость резанием в улучшенном состоянии — удовлетворительная, что позволяет использовать шестигранник для изготовления деталей на токарных автоматах и обрабатывающих центрах без дополнительной подготовки поверхности.
Области применения
- шпиндели и валы металлорежущих станков;
- крепёжные элементы бурового оборудования — переводники, муфты, ниппели;
- детали гидравлических прессов и кузнечно-прессового оборудования;
- зубчатые колёса и валы редукторов тяжёлого машиностроения;
- ответственные детали подъёмно-транспортных механизмов — оси, пальцы, шарниры;
- элементы арматуры высокого давления для нефтегазовой отрасли.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость у шестигранника 28ХГН3М после улучшения?
После закалки и высокого отпуска твёрдость составляет 269–321 HB в зависимости от сечения. Для крупных сечений (свыше 60 мм) значения могут снижаться до 241–285 HB из-за незакалённой сердцевины.
Чем отличается 28ХГН3М от 40ХН2МА?
Сталь 28ХГН3М содержит больше никеля (2,5–3,0 % против 1,5–1,8 %) и имеет более высокую прокаливаемость. Это обеспечивает повышенную ударную вязкость при отрицательных температурах, что критично для бурового и северного оборудования.
Поставляется ли шестигранник 28ХГН3М в термообработанном состоянии?
Да, прокат может поставляться как в горячекатаном (без термообработки), так и в улучшенном состоянии. Термообработанный сортамент имеет стабильные механические свойства и готов к финишной механической обработке.
Какие виды неразрушающего контроля применяются для этого проката?
Для ответственных деталей проводится ультразвуковая дефектоскопия по ГОСТ 21120 для выявления внутренних дефектов, а также контроль макроструктуры на наличие флокенов и ликвационных зон.
