Шестигранник из 40ХН по ГОСТ 2879-2006 представляет собой горячекатаный сортовой прокат с шестигранным сечением. Материал используют для изготовления крепёжных элементов, осей, валов, зубчатых колес и других ответственных деталей машин и механизмов, работающих при динамических и вибрационных нагрузках. Прокат изготовлен из конструкционной легированной хромоникелевой стали, которая обладает повышенной прочностью и вязкостью.
Характеристики марки материала
Сталь 40ХН содержит углерод 0,36–0,44 %, хром 0,45–0,75 %, никель 1–1,4 %, марганец 0,5–0,8 % и кремний 0,17–0,37 %. Легирование хромом и никелем обеспечивает прокаливаемость, прочность и вязкость материала. Углерод определяет твёрдость и способность к термообработке. Содержание серы и фосфора ограничено до 0,035 % каждого элемента.
Критические точки составляют: Ac₁ 735 °C, Ac₃ 768 °C, Ar₃ 700 °C, Ar₁ 660 °C. Эти температуры характеризуют поведение материала при нагреве и охлаждении, что влияет на выбор режимов термообработки. Плотность при 20 °C составляет 7820 кг/м³. Твердость после отжига достигает HB 10⁻¹ 207 МПа, для горячекатаного прутка HB 10⁻¹ 179 МПа.
Материал склонен к флокенообразованию и отпускной хрупкости. При сварке требуется предварительный подогрев до 200–300 °C и последующая термообработка. Механические свойства зависят от размера проката и режима обработки. Для прутка диаметром 25 мм предел прочности составляет 980 МПа, предел пропорциональности 785 МПа, относительное удлинение 11 %, относительное сужение 45 %, ударная вязкость KCU 690 кДж/м².
Требования стандарта к геометрии
ГОСТ 2879-2006 устанавливает сортамент горячекатаного шестигранного проката с диаметром вписанного круга от 8 до 103 мм. Размер 32 мм входит в этот диапазон. Документ регламентирует предельные отклонения, площадь сечения, справочную массу одного метра, кривизну, скручивание и притупление углов.
Прокат классифицируют по точности прокатки и характеру предельных отклонений. Для класса В1 установлены допуски по диаметру вписанного круга. Разность расстояний между параллельными гранями в одном сечении не должна превышать 75 % суммы предельных отклонений. Длина прутков составляет от 2 до 6 м, для немерной длины от 3 до 13 м по согласованию.
Кривизну измеряют на участке не менее 1 м, отступив от конца прутка не менее 100 мм. Нормы скручивания зависят от диаметра. Притупление углов контролируют по группам БУ и ВУ. Для мерной длины до 4 м предельное отклонение составляет плюс 30 мм, для длины свыше 4 до 6 м плюс 50 мм. Расчётная плотность стали для справочной массы принимается 7,85 г/см³.
Применение в производстве деталей
Шестигранный прокат из 40ХН применяют для изготовления осей, валов, шатунов, зубчатых колес, муфт, валов-шестерен, шпинделей, болтов, рычагов, штоков и цилиндров. В перечне назначения также указаны валы экскаваторов и валки рельсобалочных станов для горячей прокатки металла. Эти детали относятся к ответственным нагруженным элементам, для которых требуется повышенная прочность и вязкость.
Шестигранное сечение упрощает механическую обработку и позволяет передавать крутящий момент без проскальзывания. Такой профиль используют для изготовления болтов, гаек, винтов и других крепёжных изделий. Форма сечения также облегчает фиксацию заготовки при токарной обработке, фрезеровании и сверлении.
Материал подходит для деталей, работающих при вибрационных и динамических нагрузках. Хромоникелевое легирование обеспечивает сочетание прочности и вязкости, что снижает риск хрупкого разрушения при ударных воздействиях. Термообработка позволяет получить заданные механические свойства для конкретного назначения детали.
Обработка и термообработка проката
Горячекатаный прокат поставляют в состоянии после прокатки или с дополнительной термообработкой. Для получения заданных механических свойств применяют закалку с последующим отпуском. Закалку выполняют нагревом выше критической точки Ac₃ с последующим охлаждением в масле или воде. Отпуск проводят при температуре, зависящей от требуемой твёрдости и вязкости.
Отжиг используют для снижения твёрдости и улучшения обрабатываемости резанием. Нормализация выравнивает структуру материала после прокатки. Выбор режима термообработки зависит от размера заготовки, требуемых свойств и дальнейшего назначения детали.
Механическая обработка включает резку, точение, фрезерование, сверление и нарезание резьбы. Шестигранный профиль облегчает закрепление заготовки в патроне или тисках. Для сложных деталей возможна обработка на многоосевых станках с ЧПУ. После механической обработки детали могут подвергаться финишной термообработке для получения окончательных свойств.
Подбор размера и длины проката
Размер 32 мм выбирают исходя из чертежа детали с учётом припусков на механическую обработку. Диаметр вписанного круга шестигранника должен превышать размер готовой детали на величину припуска. При точении с шестигранной заготовки получают цилиндрическую деталь, при фрезеровании сохраняют шестигранную форму или получают более сложный профиль.
Длину прутка выбирают с учётом длины детали, количества изделий из одного прутка и допустимых потерь на торцовку. Для мерной длины заказывают прутки заданного размера с предельным отклонением по стандарту. Для немерной длины прутки поставляют в диапазоне от 3 до 13 м, что может потребовать дополнительной резки на производстве.
При серийном производстве деталей одного типоразмера целесообразно заказывать мерную или кратную мерной длину. Для единичных заказов или разнородной номенклатуры подходит немерная длина. Класс точности В1 влияет на допуски размеров и необходимость дополнительной механической обработки для достижения заданных отклонений готовой детали.
Поставка и комплектация заказа
Шестигранник из 40ХН по ГОСТ 2879-2006 поставляют прутками. Возможность поставки в мотках предусмотрена по согласованию и отражается в спецификации. Продукция сопровождается сертификатами качества и технической документацией, подтверждающей соответствие материала нормативным требованиям.
Масса одного метра проката зависит от размера 32 мм и определяется по справочным таблицам стандарта исходя из плотности стали 7,85 г/см³. Для расчёта массы заказа умножают справочную массу метра на общую длину проката. Фактическая масса партии может отличаться от расчётной из-за предельных отклонений размеров.
Компания Федерация металла организует поставки металлопроката оптом и в розницу. Доставка выполняется собственным транспортом или транспортными компаниями. Стоимость доставки рассчитывается с учётом массы заказа, расстояния и условий разгрузки. Для постоянных клиентов и крупных заказов рассматриваются индивидуальные условия.
Купить шестигранник из 40ХН размером 32 мм по ГОСТ 2879-2006 можно в компании Федерация металла в Екатеринбурге. Цена от 117 898 руб./тн. Для уточнения наличия, срока поставки и условий оплаты обращайтесь по телефону +7 (343)343-30-84 или на электронную почту zakaz@fedmet.ru.