Шестигранник

Шестигранный профиль – является одной из разновидностей металлического проката, который имеет характерную форму сечения. Прут широко используется при производстве целого ряда деталей, представляя собой универсальную заготовку для изделий, востребованных в строительстве, машиностроении, прочих областях производства.

Классификация и виды шестигранников

Продукция шестигранной формы профиля в зависимости от ряда ключевых критериев разделяется на следующие категории:

  • по используемой при изготовлении технологии производства:
    • прокат горячекатаный, сортамент и требования к которому изложены в ГОСТ 2879-88;
    • изделия калиброванные, холоднокатаные, выполненные по ГОСТ 8560-78;
    • шестигранники кованого типа.
  • в зависимости от примененной в процессе марки стали:
  • стандартного качества;
  • на основе высоколегированных сплавов;
  • из низколегированных марок;
  • из легированных сталей;
  • по классу точности продукция делится на:
    • класс В обычного исполнения;
    • класс Б повышенной точности производства;
  • по категориям длин:
    • мерной;
    • немерной;
    • кратной мерной;
  • по значению кривизны готовых прутков:
    • второго класса при параметре кривизны 0,5% для изделий всех размерностей;
    • первого класса, для которых кривизна составляет 0,5% для продукции длиной до 40 мм и 0,4% свыше этого значения.

Горячекатаный сортовой прокат

Сортамент стального проката шестигранного сечения, выполненного по технологии горячей деформации, определяется стандартом ГОСТ 2879-2006. Нормативный документ регулирует габариты готовой продукции, а также допустимые величины отклонений по размерам и форме. По требованиям госстандарта изготавливается шестигранный горячекатаный прокат, размерность которого составляет диаметр вписанного круга от 8 до 103 мм при теоретической массе от 0,435 кг до 72,133 кг.

Помимо мерных, немерных и кратных мерных длин, готовая продукция по установленным нормам может выпускаться в отрезках ограниченной длины, а также в варианте исполнения с положительными допусками по значению диаметра вписанного круга. ГОСТ 2879-2006 предусматривает градацию по категории кривизны на 4 класса, а также две группы ВУ и БУ по типу притупления угловых поверхностей.

Величина предельного отклонения на изготовляемую длину насчитывает:

  • в группе БД:
    • для изделий длиной до 4 метров — +30 мм;
    • для изделий длиной от 4 до 6 метров — +50 мм;
    • для изделий длиной от 7 до 12 метров — +70 мм;
  • в группе ВД:
    • для всех возможных длин – при наличии положительных отклонений;
    • для изделий длиной до 6 метров — ± 25 мм;
    • для изделий длиной от 6 до 13 метров — ±50 мм;
    • для изделий длиной от 3 до 13 метров — ± 100 мм;

Стандарт выдвигает требования к допустимому скручиванию:

  • для проката длиной до 14 мм — 4° на погонный метр, но не более 24° на всю длину;
  • при длине от 14 мм до 50 мм — 3° на погонные метр, но не более 18° на всю длину;
  • для длины от 50 мм до 103 мм — — 3° на погонные метр, но не более 15° на всю длину.

Калиброванный холоднокатаный прокат

Производство калиброванного шестигранного металлопроката по технологии холодной деформации осуществляется в соответствии с требованиями ГОСТ 8560-78. Действие стандарта охватывает диапазон размеров продукции от 3 до 100 мм при значении массы от 0,061 кг до 68,0 кг. Нормативами устанавливаются допустимые предельные нормы отклонений от величины значения вписанного диаметра круга или размера «под ключ», которые варьируются от – 0,04 мм до – 0,25 мм в зависимости от типоразмера изделия. Прутки мерной, немерной и кратной мерной длинам изготавливаются в отрезках от 2 до 6,5 метров. При этом значение допуска насчитывает:

  • при длине изделия о 4000 мм — +30 мм;
  • свыше указанного значение — + 50 мм.

Приемлемая величина кривизны приводится при различных значениях размера прутков:

  • меньше 25 мм – до 3 мм на погонный метр, однако не более чем 0,3% на всю длину;
  • от 25 мм до 50 мм — до 2 мм на погонный метр, не больше 0,2% от длины;
  • Более 50 мм – 1 мм на метр, на всю длину до 0,1%.

Предельное значение величины скручивания на погонный метр составляет 3°. Длина смятых концов не может превышать:

  • 20 мм для изделий размером до 25 мм;
  • 25 мм для продукции в размерах от 25 мм до 50 мм;
  • 30 мм для проката, размер которого составляет от 50 мм до 70 мм.

Допустимая величина радиуса скругления кромок насчитывает 0,5 – 1,0 мм.

Особенности изготовления

Процесс производства шестигранного профиля по горячей технологии подразумевает прокатку на валках при температуре кристаллизации с последующим экструдированием. Для прессования используются промышленные станки. Холодная прокатка требует больших механических усилий. В связи с этим каждому виду проката присущи характерные технологии преимущества.

К числу достоинств калиброванного холоднокатаного профиля с шестигранным сечением следует отнести:

  • максимально высокая точность при изготовлении, которая гораздо выше, чем у горячекатаных;
  • предельно высокое значение плотности стали готовых изделий, которое сказывается на прочности и долговечности заготовок и готовой продукции;
  • возможность покупки изделий в мотках и прутках.

К преимуществам горячекатаных прутков относят:

  • минимальная себестоимость погонного метра;
  • повышенная скорость прокатки за счет минимизации механических усилий.

При изготовлении профиля данного сортамента чаще всего задействуются такие марки сталей, как 08Х18Н10, 12Х18Н10Т, 20Х13, 14Х17Н2, 45Х14Н14В2М, 13Х11Н2В2МФ, 08Х18Н10Т, а также 40Х13. Химический состав стали определяет физические свойства изделия. Легирование небольшими долями никеля и хрома позволяет повышать истираемость стального проката, что положительно сказывается на сроке службы изделий.

Сфера применения шестигранника

Назначение шестигранного профиля зависит не только от технологии производства и свойств изделия, его типоразмеров, но и от марки стали, на основе которой изготавливают шестигранник.

Стальные шестигранные прутки различного типоразмера, выполненные в заданной точности форм и геометрии востребованы при производстве различных деталей в промышленности и машиностроении, среди которых:

  • шестигранные гайки болты с шестигранной головкой, для изготовления которых используются трехпозиционные гайковысадочные автоматы и технологический прием холодной штамповки;
  • кольца и втулки для вращающихся механизмов, которые производятся по методике холодного и полугорячего выдавливания;
  • изделия металлического декора, различные элементы заграждений для которых чаще всего применяется калиброванный шестигранник. Среди них конструкции сварных лестниц, решетки и заграждения на балконах, перила, декор, участвующий в оформлении экстерьера.

Заготовки часто используются для производства болтов и саморезов, гаек и шайб.

Высокая актуальность шестигранного стального проката обусловлена такими факторами долговечно эксплуатации, как устойчивость к нагрузкам и механическим повреждениям, высоким температурам, коррозии. Высокая степень износостойкости, а также простота при сваривании поверхностей делает шестигранник одним из наиболее удобных материалов для монтажа конструкций целевого назначения. В связи с этим данный вид профиля можно встретить не только в машиностроении, но и в химической и металлургической промышленности, в сфере судостроения и пищепрома.

ШЕСТИГРАННИК СТАЛЬНОЙ

Выполненный из стали шестигранник является одним из видов изделий стального проката, который востребован в качестве сырья и исходного материала в современной индустрии строительства и машиностроения, при производстве отдельных деталей и других изделий.

Изготовление и сортамент

По способу производства шестигранный стальной прокат делится на две группы изделий:

  • калиброванный, выполненный в соответствии с требованиями регламента стандарта ГОСТ 8560-75. Сортамент донной номенклатуры включает в себя изделия с размером вписанного круга от 3,0 мм до 100,0 мм. Теоретический вес метрового участка изделия составляет 0,061 – 68,0 кг;
  • горячекатаный, изготовленный по нормативам ГОСТ 2879-88. Диаметр вписанного круга горячедеформированной шестигранной продукции варьируется от 8,0 мм до 100,0 мм с массой погонного метра в пределах от 0,435 кг до 67,98 кг.
  • кованый, размеры которого находятся в переделах значений диаметра круга от 5,0 мм до 100,0 мм.
  • При их изготовлении находят применение такие технологические приемы, как:
  • прокатка горячих заготовок. Технология реализуется на специальных валковых станах за счет многократного обкатывания изделий для достижения заданных геометрических размеров и точности;
  • производство по методу горячего прессования. Шестигранный профиль формируется за счет механического давления, созданного гидравлическими прессами. Чаще других находит применение оборудование горизонтального типа. По данной технологии реализуется производство изделий, выполненных на основе жаропрочных и специальных марок сталей;
  • холодная прокатка – технология, предусматривающая деформацию при низких температурах, которая реализуется под давлением валков в процессе обкатки. Метод характеризуется высокой точностью производства, которая востребована для деталей в отрасли машиностроения.

По точности производства шестигранный прокат делится на две группы изделий:

  • «Б» — повышенной точности;
  • «В» — нормальной точности.

Химсостав, используемой в производственном процессе стали определяет конечные свойства готовой продукции. Для изготовления жаропрочных стальных шестигранников применяют сплавы легированные титаном. Присадки в виде никеля и хрома помогают повысить стойкость к агрессивным внешним природным факторам в виде окисления, гниения, грибковых образований, прочих органических воздействий. Шестигранники из нержавеющих марок стали обладают наибольшей устойчивостью к коррозионным процессам. В связи с этим при изготовлении готовой продукции находят применение обычные, углеродистые, высоко- и низколегированные марки сталей.

По характеру длины различают продукция мерной, немерной и кратной мерной длины. При этом стандартный стальной шестигранник чаще всего реализуется в отрезках длины размером от 2 до 6,5 метров. По согласованию с заказчиком готовые прутки могут достигать размера до 12 метров.

Одним из основных критериев качества шестигранников служит кривизна изделий, в соответствии с которым готовая продукция делится на два класса:

  • первого класса, кривизна которых насчитывает 0,5% от значения длины для изделий, размер которых составляет 40 мм и менее, и 0,4% для остальных габаритов от 40 мм до 100 мм;
  • второго класса, где параметр кривизны 0,5% актуален для всего ряда продукции.

Достоинства стального шестигранника

Стальной шестигранник нашел широкое применение ввиду наличия ряда неоспоримых преимуществ изделия, среди которых специалисты выделяют такие качества, как:

  • высокие прочностные характеристики;
  • способность к функционированию в условиях высоких температур;
  • широкий диапазон размеров и свойств;
  • устойчивость к агрессивным средам;
  • малая химическая активность;
  • свариваемость с другими изделиями;
  • устойчивость к коррозионным процессам.

Сфера практического применения

Шестигранник стальной в различных модификациях является востребованным изделием, которое используется в машиностроении, горнодобывающей, металлургической, мебельной промышленности, применяется в строительных целях, является актуальным для производства широкого спектра медицинского и пищевого оборудования.

На основе шестигранной стали выполняют различные детали, в качестве которых выступают шайбы, болты, гайки, различные виды метизов. Изделия используют в качестве основы для металлоконструкций. На основе качественного материала часто возводят ограждения в жилых здания, общественных и производственных помещениях, конструируют перила, балконы, лестницы и ограждения. Нередко шестигранная сталь в виде наиболее габаритных изделий выступает в качестве несущих элементов. Тонкие пруты служит основой для декоративного оформления интерьеров, создания отдельных форм и изделий. Продукция представляет интерес, как базисная основа для каркасного строения.

ШЕСТИГРАННИК КОНСТРУКЦИОННЫЙ

Конструкционный вид стального шестигранника представляет собой распространенный вид материала, который используется при решении широкого спектра зада в тяжелом машиностроении, строительстве, других отраслях производства и народного хозяйства.

Сортамент и изготовление

Шестигранник конструкционный изготавливается в промышленности по холоднокатаной технологии в соответствии с нормативными требованиями отраслевого стандарта ГОСТ 8560-78. Холоднодеформированные изделия отличаются более высокими прочностными свойствами по сравнению с горячекатаными, у которых в процессе прокатки под воздействием температуры изменяется структура стали. Технология подразумевает использование гидравлических прессов горизонтального типа, где изделия формируются посредством созданного механического давления. По ГОСТ 8560-78 осуществляется изготовление готовой шестигранной продукции на основе конструкционных и жаропрочных марок стали. Сортамент стальных конструкционных шестигранников представлен широким ассортиментом размеров изделий с диаметром вписанного круга от 32,0 мм до 100,0 мм.

Свойства конструкционной стали

Сталь конструкционная обладает совокупностью механических и физических качеств, которые позволяют ее эффективно использовать для изготовления ответственных механизмов и деталей, конструкций в сфере машиностроения, строительной области. К числу конструкционных сплавов относятся углеродистые марки сталей, качественные критерии которых определяется наличием негативно воздействующих примесей серы и фосфора. Объемной долей серы определяется уровень красноломкости металла, которая проявляется в появлении трещин при воздействии давления и температуры. От уровня фосфора в сплаве стали зависит степень хрупкости металла.

По назначению конструкционные стали обычного качества, применяемые при изготовлении стальных шестигранников, разделяются на три группы:

  • «А» — группа сплавов с нормированным набором механических характеристик и отсутствием регламента по химсосоставу. Данная категория марок сталей в дальнейшем находит применение в узлах и конструкциях, которые не подлежат термообработке;
  • «Б» — группа марок сталей с нормированным химсоставом, однако отсутствием определенных гарантий по механическим качествам. Данный вид сплавов востребован для деталей, которые впоследствии должны пройти термическую обработку и их характеристики будут сформированы непосредственно в результате закалки;
  • «В» — группа металлов, для которых установлен регламент, как в области химсостава, так и набора механических характеристик. Данная категория сплавов наиболее востребована в области строительства при изготовлении конструкций сварного типа и производстве наиболее сложных и ответственных деталей. Свариваемые поверхности при этом не теряют своей прочности при нагреве, сохраняя оптимальное сочетание качеств.

По степени раскисления конструкционные марки сплавов, в зависимости от содержания в них примесей кремния, разделяются на кипящие, спокойные и полуспокойные.

Конструкционные шестигранники, на основе которых изготавливаются детали, функционирующие под высокой нагрузкой, выполняются из легированных качественных конструкционных сталей. В их состав входят такие компоненты в виде присадок, как бор и хром, ванадий, молибден и никель. С целью упрочнения сталь проходит процедуру закалки с последующим отпусканием, благодаря которому достигается высокая конструктивная прочность сплава.

Сфера практического применения

Обладая наибольшей долговечностью и надежностью, шестигранники из конструкционных марок сталей выступают в качестве основы для изготовления целого ряда деталей, которые востребованы в современном автомобилестроении, станкостроении, авиастроении и многих других направлениях. Устойчивость к химическим, механическим и температурным воздействиям позволяет использовать шестигранники при изготовлении ответственных узлов и механизмов. Обладая хорошей свариваемостью, данная номенклатура товара широко применяется в строительстве, представляя интерес как универсальный и надежный материал для возведения долговечных металлоконструкций.