Шестигранник стальной: размеры, марки стали и применение в машиностроении
Шестигранник стальной сортовой прокат с поперечным сечением в форме правильного шестиугольника. Изготавливается методом горячей прокатки или калибровки (холодного волочения) из углеродистых, легированных и нержавеющих марок стали. Основной геометрический параметр диаметр вписанной окружности (номер шестигранника), который определяет размер под ключ. Применяется в качестве заготовки для крепежных изделий, деталей гидравлики и пневматики, а также в строительных металлоконструкциях.
Технические параметры и сортамент
Размерный ряд горячекатаного шестигранника регламентируется ГОСТ 2879-2006. Номинальный диаметр вписанной окружности составляет от 6 до 100 мм. Допуски по точности прокатки соответствуют классам В и Б. Калиброванный шестигранник (ГОСТ 8560-78) выпускается с более жесткими допусками (h9, h11, h12) и шероховатостью поверхности Ra не более 2,5 мкм.
Механические свойства зависят от марки стали и термообработки. Для конструкционных сталей (Ст3, Ст5) предел текучести составляет от 235 до 295 МПа. Легированные стали (40Х, 30ХГСА) после закалки и отпуска обеспечивают предел прочности от 800 до 1200 МПа. Нержавеющие марки (12Х18Н10Т, AISI 321) сохраняют коррозионную стойкость в агрессивных средах при температурах от 196 до +600 C.
| Номер шестигранника, мм | Марка стали | Состояние поставки | Предел прочности, МПа | Твердость HB |
|---|---|---|---|---|
| 10 | Ст3сп | Горячекатаный | от 370 до 490 | от 100 до 130 |
| 24 | 40Х | Калиброванный, термообработанный | от 800 до 1000 | от 240 до 280 |
| 36 | 12Х18Н10Т | Горячекатаный, травленый | от 510 до 630 | от 140 до 170 |
Марки стали и области применения
Выбор марки стали для шестигранника определяется условиями эксплуатации конечного изделия:
- Конструкционные углеродистые стали (Ст3, Ст5, 20, 35) для болтов, гаек, шпилек общего назначения в строительстве и сельхозмашиностроении. Рабочая температура от 40 до +300 C.
- Легированные стали (40Х, 30ХГСА, 38ХС) для высоконагруженных крепежных деталей в станкостроении, гидроцилиндрах, редукторах. После термообработки выдерживают циклические нагрузки.
- Нержавеющие стали (12Х18Н10Т, AISI 304, AISI 316) для деталей пищевого оборудования, химических реакторов, морских платформ. Устойчивы к воздействию кислот, щелочей и хлоридов.
- Инструментальные стали (У8, У10) для изготовления слесарного инструмента (бородков, пробойников) и деталей штампов.
Технология производства и контроль качества
Горячекатаный шестигранник получают на непрерывных станах продольной прокаткой из квадратной заготовки. Калиброванный прокат изготавливают холодным волочением через фильеру с последующим правлением и полированием. Контроль геометрии выполняется на оптических измерительных системах с точностью до 0,01 мм. Механические испытания проводятся по ГОСТ 1497-84 на разрывных машинах. Химический состав проверяется спектральным анализом на соответствие сертификату качества.
Особенности обработки и монтажа
Шестигранник хорошо поддается механической обработке: точению, фрезерованию, сверлению. Для легированных сталей рекомендуется использовать твердосплавный инструмент с охлаждением СОЖ. При нарезании резьбы на шестигранных заготовках необходимо учитывать припуск на снятие фасок. Сварка конструкций из шестигранника выполняется электродами типа УОНИ-13/45 для углеродистых сталей или ЦЛ-11 для нержавеющих. Перед сваркой легированных марок требуется предварительный подогрев до температуры от 200 до 300 C.
Вопросы и ответы
Как расшифровывается обозначение шестигранника?
В маркировке указывают номер (диаметр вписанной окружности), марку стали и стандарт. Пример: Шестигранник 24 ГОСТ 2879-2006 / 40Х ГОСТ 4543-71.
Чем отличается горячекатаный шестигранник от калиброванного?
Горячекатаный имеет допуски по h12h14 и шероховатость Ra 6,312,5 мкм. Калиброванный допуски h9h11 и шероховатость Ra 1,62,5 мкм, что позволяет использовать его без дополнительной обработки.
Какие шестигранники применяют для изготовления болтов?
Для болтов классов прочности 4.66.6 используют сталь Ст3, Ст5. Для классов 8.810.9 легированные стали 40Х, 30ХГСА с последующей закалкой и отпуском.
Как рассчитать массу шестигранника?
Масса 1 метра погонного вычисляется по формуле: M = 0,00785 (33/2) S, где S номер шестигранника в мм. Для номера 24 масса составит приблизительно 3,92 кг/м.