Шестигранник из стали 40Х – высокопрочный легированный металлопрокат для ответственных конструкций
Шестигранник из стали 40Х представляет собой пруток с шестигранным поперечным сечением, изготовленный из хромсодержащей конструкционной легированной стали. Этот вид проката сочетает повышенные прочностные характеристики с хорошей обрабатываемостью, что делает его востребованным в машиностроении и других отраслях промышленности.
Шестигранник из стали 40Х: технико-эксплуатационные характеристики
1. Технические параметры
- Нормативные документы:
- Горячекатаный: ГОСТ 2879-2006
- Калиброванный: ГОСТ 8560-78
- Типоразмеры:
- Размер «под ключ»: 8-100 мм
- Длина прутков: 2-6 м (мерные/немерные)
- Классы точности:
- Обычный (B) — допуск ±0.3 мм
- Повышенный (h11) — допуск ±0.1 мм
- Состояние поставки:
- Без термообработки (HB 187-229)
- Термообработанный (HRC 24-32)
2. Химический состав (ГОСТ 4543-2016)
Элемент |
Содержание, % |
Функциональное назначение |
C |
0.36-0.44 |
Базовая прочность |
Si |
0.17-0.37 |
Повышение упругости |
Mn |
0.50-0.80 |
Улучшение прокаливаемости |
Cr |
0.80-1.10 |
Износостойкость |
Ni |
≤0.30 |
Вязкость |
S |
≤0.035 |
Вредная примесь |
P |
≤0.035 |
Вредная примесь |
3. Физические свойства
Параметр |
Значение |
Условия измерения |
Плотность |
7.83 г/см³ |
20°C |
Теплопроводность |
42 Вт/(м·К) |
100°C |
Удельная теплоемкость |
473 Дж/(кг·К) |
20°C |
Температурный коэффициент расширения |
11.3·10⁻⁶ 1/°C |
20-100°C |
Температура плавления |
1420-1460°C |
— |
4. Механические свойства
4.1 Базовые характеристики:
- Предел прочности (σв): 900-1000 МПа
- Предел текучести (σт): 650-800 МПа
- Относительное удлинение (δ): 12-14%
- Ударная вязкость (KCU): 50-60 Дж/см²
4.2 После термообработки:
Вид обработки |
HRC |
σв, МПа |
Особенности |
Закалка+отпуск |
24-32 |
1000-1200 |
Оптимальный баланс свойств |
Улучшение |
28-34 |
1100-1300 |
Для ответственных деталей |
Поверхностная закалка |
45-52 |
— |
Износостойкие поверхности |
5. Технологические свойства
5.1 Обрабатываемость:
- Коэффициент обрабатываемости: 0.7 (относительно Ст45)
- Рекомендуемые режимы:
- Точение: v=80-100 м/мин, s=0.3-0.5 мм/об
- Фрезерование: v=60-80 м/мин
5.2 Свариваемость:
- Группа свариваемости: II (ограниченная)
- Технологические требования:
- Предварительный подогрев 150-200°C
- Электроды УОНИ-13/55, ЦЛ-20
- Обязательный отпуск 600-650°C
5.3 Термообработка:
- Закалка: 840-860°C (масло)
- Отпуск: 500-600°C (вода/масло)
- Нормализация: 850-870°C
6. Эксплуатационные особенности
- Рабочий диапазон: -40°C до +400°C
- Рекомендуемые применения:
- Ответственный крепеж (болты класса 8.8-10.9)
- Шестерни КПП
- Валы насосов
- Штоки гидроцилиндров
- Требования:
- Защита от коррозии
- Контроль остаточных напряжений
- Запрет на использование в агрессивных средах без защиты
7. Сравнительный анализ
Параметр |
40Х |
45 |
38ХА |
30ХГСА |
σв, МПа |
900-1000 |
750-850 |
900-1100 |
1100-1300 |
HRC после ТО |
24-32 |
20-28 |
28-35 |
32-38 |
Свариваемость |
II |
I |
II |
II |
Стоимость |
средняя |
низкая |
средняя |
высокая |
Ключевые преимущества 40Х:
- Оптимальное сочетание цены и качества
- Хорошая технологичность
- Универсальность применения
8. Практические рекомендации
- Для повышения ресурса:
- Азотирование (глубина 0.3-0.5 мм)
- Объемная закалка с высоким отпуском
- Гальванические покрытия
- Для обработки:
- Использовать твердосплавный инструмент
- Применять СОЖ при механической обработке
- Контролировать нагрев заготовки
- Контроль качества:
- Ультразвуковая дефектоскопия
- Контроль твердости по сечению
- Металлографический анализ
Примечание: Для особо ответственных деталей рекомендуется использовать калиброванный прокат с последующей доводочной обработкой.