Сталь ШХ15 — марка высококачественной стали, конструкционная подшипниковая. Сталь данной марки является типичным представителем низколегированных сталей, в качестве легирующих элементов здесь применяется углерод и хром. Поставляется в виде сортового проката, в том числе и в виде фасованного проката.
Применение
Широко используется в промышленности: из нее производят ролики с d не более 23 миллиметров, шарики с d не более 150 миллиметров, кольца подшипников, распылители, втулки плунжеров, толкатели и прочие элементы, которые должны обладать высокой степенью твердости и контактной прочности.
Производство
Материал подвергается термической обработки путем отжига при температуре 800 градусов по Цельсию. В горячетканном состоянии обрабатывается резанием. Удельный вес стали ШХ15 составляет 7812 кг на кубический метр.
Материал является представителем углеродистых сталей, поэтому чувствительна к различным технологическим обработкам и процессам. В частности, ШХ15 очень чувствительна к термообработке и деформациям.
Благодаря данным особенностям производства достигаются следующие свойства: флокеночувствительность, склонность к отпускной хрупкости, хорошая способность шлифуемости. Температура ковки стали данной марки составляет 1150 градусов по Цельсию в начале и 800 градусов в конце.
Состав и свойства
ШХ15 отличается от высокохромистых марок стали небольшим содержанием хрома, который не образует из-за этого карбидов. За счет этого хром входит в состав легированного цемента и сохраняет вид твердого раствора. За счет мелкого размера карбидов сталь имеет высокую степень контактной выносливости и однородности.
Преимущества
- Первоклассные качественные характеристики, соответствующие международным стандартам и требованиям.
- Отличные эксплуатационные характеристики.
- Надежность, долговечность и длительный срок использования.
- Высокая степень твердости.
- Контактная выносливость. После контакта с различными средами и материалами сталь продолжает сохранять отличные характеристики и не теряет свойств.
| Механические свойства стали ШХ15 | |||||||
| Состояние поставки, режим термообработки | Сечение, мм | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (Дж / см2) | НВ, не более |
| Отжиг 800 °С, печь до 730 °С, затем до 650 °С со скоростью 10-20 град/ч, воздух | - | 370-410 | 590-730 | 15-20 | 35-25 | 44 | (179-207) |
| Закалка 810 °С, вода до 200 °С, затем масло. Отпуск 150 °С, воздух | 30-60 | 1670 | 2160 | - | - | 5 | 62-65 |
| Механические свойства стали ШХ15 в зависимости от температуры отпуска | ||||||
| Температура отпуска, °С | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (Дж / см2) | HRCЭ (HB) |
| Закалка 840 °С,масло | ||||||
| 200 300 400 450 |
1960-2200 1670-1760 1270-1370 1180-1270 |
2160-2550 2300-2450 1810-1910 1620-1710 |
- - - - |
- - - - |
- - - - |
61-63 56-58 50-52 46-48 |
| Закалка 860 °С, масло | ||||||
| 400 500 550 600 650 |
- 1030 900 780 690 |
1570 1270 1080 930 780 |
- 8 8 10 16 |
- 34 36 40 48 |
15 20 24 34 54 |
480 400 360 325 280 |
| Механические свойства стали ШХ15 при в зависимости от температуры испытания | |||||
| Температура испытаний, °С | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (Дж / см2) |
| Нагрев при 1150 °С и охлаждение до температур испытаний | |||||
| 800 900 1000 1100 |
- - - - |
130 88 59 39 |
35 43 42 40 |
43 50 50 50 |
- - - - |
| Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, деформированный и отожженный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с |
|||||
| 1000 1050 1100 1150 1200 |
32 28 20 17 18 |
42 48 29 25 22 |
61 62 72 61 76 |
100 100 100 100 100 |
- - - - - |
| Закалка 830 °С, масло. Отпуск 150 °С, 1,5 ч | |||||
| 25 -25 -40 |
- - - |
2550 2650 2600 |
- - - |
- - - |
88 69 64 |
| Предел выносливости стали ШХ15 | ||
| σ-1, МПА | n | Термообработка |
| 333 804 652 |
106 | НВ 192. Отжиг НВ 616. Закалка 830 °C. Отпуск 150 °C, масло σ0,2=1670 МПа, σв=2160 МПа, НВ 582-670 |
| Теплостойкость стали ШХ15 |
| Температура, °С | Время, ч | Твердость, HRCэ |
| 150-160 | 1 | 63 |
| Прокаливаемость стали ШХ15 | ||||||||||
| Расстояние от торца, мм | Примечание | |||||||||
| 1,5 | 3 | 4,5 | 6 | 9 | 12 | 15 | 18 | 24 | 33 | Закалка 850 °С |
| 65,5-68,5 | 63-68 | 58,5-67,5 | 51,5-67 | 40-64 | 38-54 | 38-48,5 | 38-47 | 33-41,5 | 28-35,5 | Твердость для полос прокаливаемости, HRC |
| Количество мартенсита, % | Критическая твердость, HRCэ | Критический диаметр в воде | Критический диаметр в масле |
| 50 90 |
57 62 |
28-60 20-54 |
9-37 6-30 |
| Физические свойства стали ШХ15 | ||||||
| T (Град) | E 10- 5 (МПа) | a 10 6 (1/Град) | l (Вт/(м·град)) | r (кг/м3) | C (Дж/(кг·град)) | R 10 9 (Ом·м) |
| 20 | 2.11 | 7812 | ||||
| 100 | 11.9 | 7790 | 390 | |||
| 200 | 15.1 | 40 | 7750 | 470 | ||
| 300 | 15.5 | 7720 | 520 | |||
| 400 | 15.6 | 37 | 7680 | |||
| 500 | 15.7 | 32 | 7640 | |||