Стальной шестигранник 35Г2: конструкционный прокат повышенной прочности
Стальной шестигранник 35Г2 — это горячекатаный сортовой прокат шестигранного поперечного сечения, изготовленный из конструкционной легированной стали марки 35Г2 (хромомарганцевая группа с повышенным содержанием марганца). Прокат поставляется в виде прутков длиной 2–6 м, реже — в мотках, и предназначен для последующей механической обработки резанием, холодной высадки или горячей штамповки. В отличие от рядового шестигранника из Ст3, профиль 35Г2 обеспечивает сочетание повышенной прочности после термической обработки и удовлетворительной обрабатываемости, что делает его востребованным в узлах, работающих под знакопеременными и ударными нагрузками.
Сортамент и геометрические параметры
Шестигранник 35Г2 выпускается по ГОСТ 2879-2006 (горячекатаный) и ГОСТ 8560-78 (калиброванный). Размер под ключ варьируется от 8 до 100 мм. Для горячекатаного проката обычной точности предельные отклонения по размеру под ключ составляют +0,4/–0,8 мм для размеров до 20 мм и +0,6/–1,2 мм для размеров свыше 50 мм. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины. Калиброванный шестигранник проходит волочение и правку, обеспечивая поле допуска h11–h12 и шероховатость Ra 2,5 мкм.
| Размер под ключ, мм | Предельные отклонения, мм | Марка стали | Термообработка | Твёрдость, HB |
|---|---|---|---|---|
| 10 | +0,3/–0,6 | 35Г2 | без термообработки | 170–217 |
| 17 | +0,4/–0,8 | 35Г2 | нормализация | 187–229 |
| 24 | +0,4/–0,8 | 35Г2 | улучшение (закалка + высокий отпуск) | 217–255 |
| 36 | +0,5/–1,0 | 35Г2 | закалка + отпуск | 235–277 |
| 50 | +0,6/–1,2 | 35Г2 | нормализация | 180–220 |
Химический состав и механические свойства
Сталь 35Г2 содержит 0,31–0,39 % углерода, 1,20–1,60 % марганца, не более 0,30 % кремния, 0,17–0,37 % хрома, а также ограниченные примеси серы ( 0,035 %) и фосфора ( 0,035 %). Марганец в сочетании с хромом повышает прокаливаемость и обеспечивает устойчивость переохлаждённого аустенита, что позволяет получать требуемые механические свойства при закалке в масле для сечений до 40–50 мм.
После улучшения (закалка 860–880 C в масле, отпуск 550–600 C) достигаются следующие характеристики:
- предел прочности в — 780–930 МПа;
- предел текучести т — не менее 640 МПа;
- относительное удлинение 5 — 12–14 %;
- ударная вязкость KCU — 50–70 Дж/см;
- твёрдость после улучшения — 235–277 HB.
В нормализованном состоянии предел текучести снижается до 355–390 МПа, а ударная вязкость возрастает до 80–100 Дж/см, что важно для деталей, эксплуатируемых при отрицательных температурах (до –40 C).
Технологические особенности обработки
Шестигранник 35Г2 хорошо обрабатывается резанием на токарных автоматах и полуавтоматах продольного точения. Обрабатываемость в состоянии поставки соответствует группе 4–5 по классификации ГОСТ 25708. Склонность к образованию наростов умеренная, что требует применения твёрдосплавного инструмента с износостойкими покрытиями (TiN, TiAlN) и СОЖ с высоким содержанием присадок. Свариваемость ограниченная — из-за повышенного содержания углерода и марганца требуется предварительный подогрев до 150–200 C и последующая термообработка для снятия напряжений.
Области применения
Профиль востребован в машиностроении, станкостроении и нефтегазовом оборудовании. Конкретные узлы и системы:
- шпиндели и валы редукторов металлорежущих станков;
- крепёжные элементы (болты, шпильки, гайки) для фланцевых соединений трубопроводов высокого давления;
- штоки гидроцилиндров и пневмоцилиндров подъёмно-транспортного оборудования;
- детали буровых замков и переводников в нефтегазовой арматуре;
- зубчатые колёса и полуоси в трансмиссиях спецтехники;
- направляющие колонны и втулки пресс-форм в литейном производстве.
Вопросы и ответы
Чем шестигранник 35Г2 отличается от шестигранника из стали 45?
Сталь 35Г2 содержит марганец и хром, что обеспечивает более высокую прокаливаемость и ударную вязкость после улучшения. При одинаковом пределе прочности 35Г2 превосходит сталь 45 по сопротивлению хрупкому разрушению при отрицательных температурах.
Какой режим термообработки обеспечивает максимальную прочность шестигранника 35Г2?
Закалка от 860–880 C в масле с последующим отпуском при 550–600 C. Для сечений свыше 40 мм рекомендуется ступенчатая закалка или применение полимерной закалочной среды для снижения коробления.
Допускается ли сварка шестигранника 35Г2 без подогрева?
Нет. Из-за содержания углерода до 0,39 % и марганца до 1,6 % сварка без предварительного подогрева 150–200 C приводит к образованию холодных трещин. После сварки необходима термообработка для снятия остаточных напряжений.
Какой размер под ключ шестигранника 35Г2 доступен для калиброванного проката?
Калиброванный шестигранник по ГОСТ 8560-78 изготавливается с размером под ключ от 8 до 36 мм с полем допуска h11–h12. Прокат большего сечения поставляется преимущественно в горячекатаном исполнении.
