Шестигранник из 40ХФА по ГОСТ 2879-2006 представляет собой конструкционный легированный прокат с повышенными прочностными характеристиками. Марка содержит хром 0,8–1,1 % и ванадий 0,1–0,18 %, обеспечивающие прокаливаемость и мелкозернистую структуру. Углерод 0,37–0,44 % определяет баланс между прочностью и пластичностью, а кремний 0,17–0,37 % и марганец 0,5–0,8 % влияют на раскисление и твёрдость. Серу и фосфор ограничивают до 0,025 % для каждого. После термообработки закалкой и отпуском прокат применяют для валов, штоков, установочных винтов, траверс и других деталей машин, работающих при температуре до 400 °C. Для червячных валов и деталей повышенной износостойкости используют режим закалки и низкого отпуска.
Требования ГОСТ 2879-2006
Документ устанавливает сортамент горячекатаного шестигранного проката с диаметром вписанного круга от 8 до 103 мм включительно. Для каждого номинального размера приведены предельные отклонения, площадь сечения и справочная масса одного метра. Стандарт предусматривает точность прокатки Б1 и В1, а также варианты симметричных отклонений Б2 и В2 либо плюсовое отклонение В3. Разность расстояний между параллельными гранями в одном сечении не должна превышать 75 % суммы предельных отклонений для заданного размера. Для точности В1 с диаметром до 32 мм может быть согласовано ограничение 70 %.
Номинальная длина прутков составляет от 2 до 6 м включительно. Для немерной длины диапазон расширяется от 3 до 13 м по согласованной спецификации. Допускается поставка в мотках при согласовании изготовителя с потребителем. Стандарт также устанавливает нормы притупления углов БУ и ВУ, классы кривизны I, II, III и IV, а также скручивание в зависимости от диаметра. Кривизну измеряют на участке не менее 1 м, отступив от конца прутка не менее 100 мм. Для мерной и кратной мерной длины применяют группы предельных отклонений БД и ВД.
Марка 40ХФА
Легирование хромом и ванадием обеспечивает прокаливаемость в сечениях до 300 мм и формирование мелкозернистой структуры после термообработки. Критические точки составляют Ac1 = 760 °C, Ac3 = 800 °C, Ar3 = 725 °C, Ar1 = 680 °C, Mn = 218 °C. Для прутка диаметром 25 мм после закалки и отпуска временное сопротивление составляет 880 МПа, предел текучести 735 МПа, относительное удлинение 10 %, относительное сужение 50 %, ударная вязкость KCU 880 кДж/м². Для поковок размером 100–300 мм те же показатели равны 615 МПа, 395 МПа, 15 %, 40 % и 540 кДж/м² соответственно. При увеличении размера поковок до 300–500 мм относительное удлинение снижается до 13 %, относительное сужение до 35 %, ударная вязкость до 490 кДж/м², а пределы прочности и текучести сохраняются на уровне 615 и 395 МПа.
Материал классифицируется как трудносвариваемый, чувствительный к флокенам и склонный к отпускной хрупкости. Эти технологические особенности учитывают при назначении режима сварки, термообработки и условий эксплуатации. При температуре 20 °C модуль упругости составляет 2,15 × 105 МПа, коэффициент температурного расширения 10, плотность 7810 кг/м3, теплопроводность 37 Вт/(м·град). С повышением температуры модуль упругости снижается до 1,35 × 105 МПа при 800 °C, коэффициент расширения изменяется от 10 до 14,6, затем составляет 11,8 при 800 °C, удельная теплоёмкость возрастает с 466 до 664 Дж/(кг·град) в диапазоне от 100 до 800 °C.
Параметры и геометрия
Размер 22 мм соответствует диаметру вписанного круга. Площадь поперечного сечения и масса одного метра определяются по номинальному размеру и являются справочными величинами, рассчитанными исходя из плотности стали 7,85 г/см3. Для контроля геометрии измеряют расстояние между параллельными гранями в одном сечении, притупление углов и кривизну с учётом положений стандарта о расстоянии от конца прутка. Класс точности В1 определяет группу предельных отклонений и требования к разности расстояний между параллельными гранями.
Для прутков мерной длины до 4 м группа БД предусматривает предельное отклонение плюс 30 мм, для длины свыше 4 до 6 м плюс 50 мм. Для кратной мерной длины допуски указаны в таблице 2 стандарта. Скручивание контролируют отдельно для диапазонов диаметра до 14 мм, свыше 14 до 50 мм и свыше 50 до 103 мм. Поэтому проверку выполняют по конкретному номинальному размеру и выбранному классу кривизны. Допускается изготовление промежуточных размеров по согласованию изготовителя с потребителем, при этом предельные отклонения принимают по ближайшему меньшему размеру.
Применение и выбор проката
В улучшенном состоянии прокат используют для шлицевых валов, штоков, установочных винтов, траверс и валов экскаваторов. После закалки и низкого отпуска материал применяют для червячных валов и деталей, работающих в условиях высоких контактных напряжений. Для подбора сопоставляют требуемую форму сечения, размерный диапазон, длину, точность прокатки и вид допустимых отклонений. Если проектом задана мерная, кратная мерная или немерная длина, условие фиксируют отдельно.
При входном контроле измеряют размер шестигранника, притупление углов, кривизну и скручивание не ближе 100 мм от конца прутка. Для мотков расстояние зависит от их массы, а по согласованной спецификации допускается измерение на расстоянии не менее 150 мм от конца прутка. Нормы стандарта используют для соотнесения товарных категорий с размерным рядом, формой поставки и контролируемыми геометрическими параметрами. При оформлении запроса указывают категорию изделия, номинальный диаметр, требуемую длину, точность прокатки и вид отклонений.
Купить шестигранник можно в компании Федерация металла в Екатеринбурге по цене от 117 880 руб./тн.