Сталь ШХ15: характеристики, применение, свойства, расшифровка маркировки. Шх15Сг сталь расшифровка


Сталь ШХ15 - расшифровка марки стали, ГОСТ, характеристика материала

Марка стали - ШХ15

Стандарт - ГОСТ 801

Заменитель - ШХ9, ШХ12, ШХ15СГ

Буква Ш в на начале марки стали означает, что сталь подшипниковая, 15 - указывает на содержание хрома в стали примерно 1,5%.

Подшипниковой сталь ШХ15 применяется для изготовления деталей, к которым предъявляются требования высокой твердости, износостойкости и контактной прочности.

Из стали ШХ15 изготовляют шарики диаметром до 150 мм, ролики диаметром до 23 мм, кольца подшипников с толщиной стенки до 14 мм, втулки плунжеров, плунжеры, нагнетательные клапаны, седла нагнетательных клапанов, корпуса распылителей, ролики толкателей, кулачки, копиры, накладные направляющие и другие детали.

Массовая доля основных химических элементов, % C - углерода Si - кремния Mn - марганца Cr - хрома
0,95-1,05 0,17-0,37 0,20-0,40 1,30-1,65
Температура критических точек, °С Ac1 Ac3 Ar1 Ar3
724 900 700 713
Технологические свойства
Ковка Температура ковки, °С: начала 1150, конца 800. Сечения до 250 мм охлаждаются на воздухе, сечения 251-350 мм - в яме.
Свариваемость Трудносвариваемая.Способы сварки: контактная сварка.
Обрабатываемость резанием В отожженном состоянии при HB 200 и σв = 740 МПа: Kv твердый сплав = 0,90 Kv быстрорежущая сталь = 0,36
Флокеночувствительность Чувствительна
Склонность к отпускной хрупкости Склонна
Физические свойства Температура испытаний, °С 20100200300400500600700800900 20-10020-20020-30020-40020-50020-60020-70020-80020-90020-1000
Модуль нормальной упругости E, ГПа 211 - - - - - - - - -
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа 80 - - - - - - - - -
Плотность ρn, кг/м3 781277907750772076807640----
Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К) - - 40 - 37 32 - - - -
Удельное электросопротивление ρ, нОм*м - 390 470 520 - - - - - -
Коэффициент линейного расширения α*106, K-1 11,9 15,1 15,5 15,6 15,7 - - - - -
Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К) - - - - - - - - - -

tekhnar.ru

характеристики, применение, свойства, расшифровка маркировки

Характеристики применения стали ШХ15, а также процесс ее производства привели к тому, что ее стали относить к группе конструкционных сталей.

Структура стали

Важнейшее требование, которое предъявляется к данному типу стали, - это высокая твердость. Для того чтобы достичь такого показателя, используют большое количество углерода в качестве легирующего элемента, а также добавляют некоторое количество хрома.

В момент поставки данной стали ее структура - это феррито-карбидная смесь. Чаще всего при поставке данного вида пишут, что она - отожженная на зернистый перлит. Также важно отметить, что к характеристикам применения стали ШХ15 относится и высокая пластичность, которая обязательно должна быть соблюдена, так как сырье этой марки часто используется для производства различных пластичных конструкций.

Температура закалки стали, при которой она проходит термическую обработку, - 830-840 градусов по Цельсию. Отпуск же сырья осуществляется в температуре от 150 до 160 градусов, а время, требуемое на завершение операции, составляет 1-2 часа.

Карбидная фаза

Дальнейшие характеристики применения стали ШХ15 во многом зависят от карбидной фазы и от ее успешного завершения. Если рассматривать ее протекание под микроскопом, то можно наблюдать, что при успешном ее завершении, усилие, которое требуется для разрушения матрицы - 140 кН.

Для того чтобы достичь такого показателя, шарик, являющийся основным элементом структуры, должен иметь однородную матрицу, а также достаточно однородные карбиды. Одинаковыми они должны быть как по размеру, так и по своему распределению в матрице. Если же во время обработки что-то пошло не так, то усилие, требуемое для разрушения структуры, может упасть до 68 кН. Если это происходит, значит, структура шарика получилась неоднородной. Карбиды в данном случае могут быть расположены неравномерно и/или иметь неодинаковый размер. Этот показатель очень существенный для стали.

Дефекты карбидной фазы

Так как характеристики применения стали ШХ15 во многом зависят от протекания карбидной фазы, то важно знать, какие могут быть дефекты этого процесса:

  • Один из первых дефектов - это карбидная полосчатость. Он возникает из-за того, что присутствует неоднородность структуры стали после ее закалки. В тех участках, где присутствует большое количество карбидов, появляется мартенситно-трооститная структура, а в тех местах, где количество этого вещества мало, появляется игольчатый мартенсит.
  • Еще один дефект, который может возникнуть, - это карбидная ликвация. В подшипниковом типе стали часто встречается крупное включение карбидов, которые располагаются вдоль направления прокатки - это и называется карбидной ликвацией. Дефект этого явления заключается в том, что эти элементы характеризуются высокой прочностью, но и высокой хрупкостью. Чаще всего такие элементы разрушаются при выходе стали на рабочую поверхность, из-за чего образуется очаг разрушения. Ярко выраженный дефект этого типа сильно увеличивает изнашиваемость шарикоподшипниковой стали.

Подшипники из стали

Из-за характеристик применения стали ШХ15 ее стали часто использовать для производства шариков, роликов и колец подшипников.

Стоит отметить, что при работе данных деталей они постоянно подвергаются высоким знакопеременным напряжениям. Также важно понимать, что ролик или шарик, а также дорожка из колец испытывают высокую нагрузку в единый момент времени, которая распределяется по очень малому участку плоскости. Из-за этого в таких участках попеременно возникают такие знакопеременные напряжения порядка 3-5 МН/м2 (300-500 кгс/см2).

Именно из-за таких нагрузок температура закалки стали очень высока, чтобы придать высокую прочность материалу. Также важно отметить, что такие высокие нагрузки не проходят бесследно, они оставляют небольшую деформацию элементов подшипника. Из-за этого на подшипнике образуются усталостные трещины. Появление этих дефектов приводит к тому, что при прохождении этого участка происходит удар, из-за которого деформация лишь усиливается, а в конечном счете подшипник полностью выходит из строя.

Подшипниковая сталь: характеристики

Данная марка стали применяется для производства шариков диаметром до 150 мм, роликов диаметром до 23 мм, а также для производства колец подшипников, толщина стенки которых 14 мм. Также эта сталь может использоваться для изготовления втулок плунжеров, нагнетательных клапанов, а также других деталей, для которых главное требование - это высокая твердость, высокая стойкость к износу, а также контактная прочность.

Подшипниковая сталь данной марки также обладает рядом определенных характеристик, таких как: склонность к отпускной хрупкости или флокеночувствительность. Пределы кратковременной прочности данного материала находятся в районе от 590 до 750 МПа. Предел пропорциональности для данного материала - 370-410 МПа. Относительное удлинение материала при разрыве составляет 20%. Сталь марки ШХ15 обладает относительным сужением - 45%. Кроме этого, есть и характеристика ударной вязкости, показатель которой 440 кДж/м2.

Свойства стали ШХ15

Если говорить о свойствах данной марки, то нужно обратить внимание на ее химический состав, который во многом влияет на образование этих свойств. Сталь ШХ15 содержит в своем составе такие химические элементы:

  • С - 0,95 -1.0;
  • Si - 0,17-0,37;
  • Mn - 0,2-0,4;
  • Cr - 1,35-1,65.

Также данная марка характеризуется еще одним параметром - критическая точка температуры. Для стали ШХ15 этот показатель находится в районе от 735 до 765 градусов по Цельсию.

Для того чтобы достичь нужной прочности, этот тип сплава подвергают сильному нагреву, температура которого превышает эвтектоидное превращение. Он обеспечивает нужную концентрацию такого элемента как С и Cr в составе стали в твердом виде, а также делает структуру мелкого однородного зерна.

Расшифровка стали ШХ15, которая получается в итоге проведения всех этих операций следующая: буква Ш обозначает, что материал принадлежит к группе подшипниковых сталей, а буква Х указывает на то, что в составе сырья имеется такой материал, как хром, являющийся одним из легированных элементов.

Углеродистая сталь

Сталь ШХ15 - углеродистая и малолегированная сталь, которая в изготовлении ножей приобрела название "углеродистой". Данный материал используется уже примерно в течение 100 лет. Основная область применения данного материала - это подшипниковые, износостойкие и режущие детали или элементы.

Также стоит отметить, что данная группа стали является классической для изготовления ножей и за рубежом. Нож из ШХ15 будет обладать огромной прочностью, а также значительной остротой. Такие изделия используют чаще всего для каких-либо режущих инструментов, однако из нее же можно изготавливать и обычные кухонные ножи.

Особенности использования

Расшифровка стали ШХ15 говорит сама за себя, однако стоит добавить, что 15 - это показатель количества хрома в материале, которого там содержится в количестве 1,5%.

При эксплуатации изделий из данной стали в метастабильной среде с высокими нагрузками вполне возможны геометрические изменения размеров детали. После проведения наблюдений за закаленными образцами и их изменений в размерах, а также после проведения рентгенографических исследований люди установили, что для стабилизации такого вещества, как мартенсит, необходима закалка сырья в течение 2-4 часов при температуре в 150 градусов по Цельсию. Если же необходимо стабилизировать мартенсит для дальнейшей эксплуатации вещества в повышенных температурных условиях, то процесс отпуска должен проходить при температурном пороге, который будет превышать рабочую температуру на 50-100 градусов по Цельсию.

Можно отметить, что основная причина, почему после закалки и отпуска сталь изменяет свои геометрические параметры - это влияние остаточного аустенита. Для того чтобы привести наглядный пример, можно представить такое утверждение: 1% аутенсита при превращении в мартенсит будет изменять размер детали на 1•10-4. Для более понятного определения это означает, что изменение размера произойдет на 10 мкм на каждые 100 мм размера.

fb.ru

Cталь ШХ15СГ механические, технологические, физические свойства, химический состав. Сталь ШХ15СГ круг стальной пруток

Справочная информация

Характеристика материала сталь ШХ15СГ.

Марка стали сталь ШХ15СГ
Заменитель стали сталь ХВГ, сталь ШХ15, сталь 9ХС, сталь ХВСГ
Классификация стали Сталь конструкционная подшипниковая ГОСТ 801-78
ГП "Стальмаш" поставляет подшипниковую сталь ШХ15СГ в следующих видах металлопроката:круг ст ШХ15СГ круг ГОСТ 2590-2005 (ГОСТ 2590-88) круг (пруток) стальной горячекатаныйкруг ст ШХ15СГ круг ГОСТ 7417-75 круг (пруток) калиброванный
Применение стали ШХ15СГ крупногабаритные кольца шарико- и роликоподшипников со стенками толщиной более 20—30 мм, шарики диаметром более 50 мм; ролики диаметром более 35 мм.

Химический состав в % материала сталь ШХ15СГ

C Si Mn Ni S P Cr Cu
0.95 - 1.05 0.4 - 0.65 0.9 - 1.2 до   0.3 до   0.02 до   0.027 1.3 - 1.65 до   0.25

Температура критических точек материала сталь ШХ15СГ

Ac1 = 750 ,      Ac3(Acm) = 910 ,       Ar1 = 688 ,       Mn = 205

Механические свойства при Т=20oС материала сталь ШХ15СГ

Сортамент Размер Напр. sT d5 y KCU Термообр.
- мм - МПа МПа % % кДж / м2 -
Сталь     590-730 370-410 20 45 440 Отжиг 790 - 810oC,Охлаждение печь, 15 oC/ч,
    Твердость материала   ШХ15СГ   ,       HB 10 -1 = 179 - 207   МПа

Физические свойства материала сталь ШХ15СГ

T E 10- 5 a 10 6 l r C R 10 9
Град МПа 1/Град Вт/(м·град) кг/м3 Дж/(кг·град) Ом·м
20 2.11     7650    
100            
200   13.4        
300   13.6        
T E 10- 5 a 10 6 l r C R 10 9

Технологические свойства материала сталь ШХ15СГ

  Флокеночувствительность: чувствительна.
  Склонность к отпускной хрупкости: склонна.

Зарубежные аналоги материала сталь ШХ15СГВнимание!   Указаны как точные, так и ближайшие аналоги.

США Германия Япония Франция Англия Евросоюз Испания Китай Болгария Венгрия Польша Румыния Чехия
- DIN,WNr JIS AFNOR BS EN UNE GB BDS MSZ PN STAS CSN
Cr9SiMn
GCr15SiMn
GCr9SiMn

Обозначения:

Механические свойства :
- Предел кратковременной прочности , [МПа]
sT - Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5 - Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y - Относительное сужение , [ % ]
KCU - Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB - Твердость по Бринеллю , [МПа]
Физические свойства :
T - Температура, при которой получены данные свойства , [Град]
E - Модуль упругости первого рода , [МПа]
a - Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ) , [1/Град]
l - Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r - Плотность материала , [кг/м3]
C - Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)]
R - Удельное электросопротивление, [Ом·м]
Свариваемость :
без ограничений - сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая - сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая - для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки - отжиг
Марочник стали и сплавов

yaruse.ru

Сталь ШХ15 - характеристики, применение,

Наверное, нет такого механизма или машины в котором не применяют подшипники. Для их производства применяют стали с особыми параметрами, к ним можно отнести характеристики стали ШХ15.

Химический состав

ГОСТ 801 - 78 определяет процентное соотношение веществ входящих в состав ШХ15:

  • углерод до 1,05%;
  • хром до 1,65%;
  • кремний до 0,37%;
  • марганец до 0,4% и многие другие.

Такой состав обеспечивает высокие прочностные показатели, которые позволяют использовать этот материал для изготовления шариков, внутренних колец для подшипников разного типа.

Расшифровка

Название ШХ15 говорит о том, что в ее состав входит хром в количестве 1.5%. Буква Ш обозначает, что эта марка применяется для изготовления подшипников.

Сталь имеет следующие особенности:

  • она склонна к отпускной хрупкости;
  • предел прочности этого материала лежит в диапазоне от 590 до 750 МПа;
  • при разрыве удлинение может составить 20%;
  • ударная вязкость составляет 440 кДж/кв. М.

Для достижения заданных параметров прочности, материал подвергают нагреву до таких температур, превышающую точку эвтекдоидного превращения, то есть той точки, когда один твердый раствор разделяется на два. Это превращение создает необходимую концентрацию таких веществ, как углерод и хром. Кроме того, образуется мелкое однородное зерно.

Аналоги

Отечественная промышленность выпускает следующие аналоги:

  • ШХ9;
  • ШХ12;
  • ШХ15СГ.

Существуют и импортные аналоги:

  • США - 52100;
  • Германия - 100Cr6;
  • КНР - GCr15;
  • Южная Корея - STB4.

ГОСТ

Потребители могут приобрести на рынке следующие изделия из ШХ15:

  • прокат, в т.ч. фасонный - ГОСТ 801-78;
  • пруток, в т.ч. калиброванный - ГОСТ 7417-75;
  • серебрянка - ГОСТ 14955-77;
  • Полоса, проволока - ГОСТ 103-76, ГОСТ 4727-83.

 

 

К основным свойствам можно отнести следующие:

  • однородная структура;
  • обрабатываемость различными способами;
  • твёрдость;
  • получение тонкой кромки при заточке клинка;

Сплав обладает такими недостатками - как сложная заточка и малая стойкость к воздействию коррозионных факторов.

Применение

ШХ15 применяют в подшипниковой отрасли. Из неё изготавливают шарики, предельный размер которых составляет 150 мм, роликов с максимальным размером до 23 мм. Кроме того, из стали марки ШХ15 производят подшипниковые кольца толщина которых не превышает 14 мм.

Во время работы детали подшипника подвергаются большим нагрузкам, распределяемым на малой площади. Более того, эти нагрузки имеют разную полярность, такие нагрузки называют знакопеременными, они могут достигать давления порядка 300 - 500 кг/кв. см. Именно поэтому термообработка этой стали проходит при высоких температурах.

Важно понимать, что такие нагрузки не могут пройти бесследно и рано или поздно на внутренней поверхности колец могут образовываться микротрещины. Появление дефектных участков приводит к росту ударной нагрузки, которая, в свою очередь, приводит к росту дефектных участков в результате подшипник выйдет из строя.

В промышленности этот материал применяют уже около 100 лет, кроме подшипниковой отрасли этот материал используют для производства режущего инструмента, в том числе и ножей. Нож, выполненный из стали, обладает большим запасом прочности и способностью длительное время сохранять заточку. Характеристики материала позволяют изготавливать элементарные кухонные ножи.

 

Сталь ШХ15 и ножи

В мире существует множество марок сталей. Только в одном марочнике сталей и сплавов упоминается порядка 600 наименований. Каждая имеет определенные качества, которые позволяют применять ее в различных отраслях. Марка ШХ15 - это универсальный материал, который может быть использован для изготовления любого типа ножей.

На сегодня - это один из самых популярных сортов, обладающих относительно невысокой ценой и применяемой при изготовлении клинков.

ШХ15 - это представитель группы малолегированных хромистых сталей. Наименование легирующих элементов и их процентный состав указан выше. В состав этой стали входит относительно небольшой объем хрома. Это и служит причиной того, что в структуре сплава не происходит образование карбидов хрома. Хром в данном случае находиться в твердом растворе и в цементите. Именно это и служит основание для высокой выносливости этой стали. И по той же причине клинок из марки ШХ15 долго может удерживать остроту лезвия. Параметры стали обеспечивают клинкам стойкость к износу, необходимую твердость, прочность.

Одна из причин того, что марка этой стали стала популярной среди производителей ножей - это относительно простая обработка при нагреве. При этом клинок не только получает необходимую форму, но и существенно повышает прочностные характеристики. Высокая твёрдость стали обеспечивает успешное сопротивление износу. Кроме того, следует отметить то, что клинок сложно замять.

Для получения оптимальных свойств сплава ШХ15 проводят ее термическую обработку. Оптимальная температура закаливания составляет 810 - 850 ºC. Отпуск выполняют в температурном диапазоне от 150 до 160 ºC. После выполнения этих операций твёрдость материала достигает 61 - 64 по HRC.

Оцените статью:

Рейтинг: 0/5 - 0 голосов

prompriem.ru

характеристики, применение, свойства, расшифровка маркировки

ШХ15-сталь конструкционная подшипниковая.

Сталь ШХ15 флокеночувствительна и склонна к отпускной хрупкости.

Сталь ШХ15 используется для производства деталей, от которых требуется высокая твердость, износостойкость и контактная прочность:

  • шарики диаметром до 150 мм
  • ролики диаметром до 23 мм
  • кольца подшипников с толщиной стенки до 14 мм
  • втулки плунжеров
  • плунжеры
  • нагнетательные клапаны
  • корпуса распылителей
  • ролики толкателей и другие детали.

Заменителями стали ШХ15 являются марки ШХ9, ШХ12, ШХ15СГ.

Химический состав в % стали ШХ15.

CSiMnNiSPCrCu
0.95-1.050.17-0.370.2-0.4 до 0.3 до 0.02 до 0.0271.3-1.65 до 0.25

Механические свойства при Т=20oС стали ШХ15.

СортаментРазмерНапр.sTd5yKCUТермообр.
-мм-МПаМПа%%кДж / м2-
Сталь  590-730370-4102045440Отжиг 800oC, печь, 15oC/ч,
Твердость стали ШХ15 HB=179-207

Физические свойства стали ШХ15.

TE 10-5a106lrCR 109
ГрадМПа1/ГрадВт/(м·град)кг/м3Дж/(кг·град)Ом·м
202.11  7812  
100 11.9 7790 390
200 15.1407750 470
300 15.5 7720 520
400 15.6377680  
500 15.7327640  

Обозначения:

Механические свойства:
 - Предел кратковременной прочности, [МПа]
sT- Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5- Относительное удлинение при разрыве, [ % ]
y- Относительное сужение, [ % ]
KCU- Ударная вязкость, [ кДж / м2]
HB- Твердость по Бринеллю
Физические свойства:
 T- Температура, при которой получены данные свойства, [Град]
E - Модуль упругости первого рода , [МПа]
a - Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o - T ) , [1/Град]
l - Коэффициент теплопроводности (теплоемкость стали) , [Вт/(м·град)]
r - Плотность стали , [кг/м3]
C- Удельная теплоемкость стали (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)]
R- Удельное электросопротивление, [Ом·м]

 

pellete.ru

Сталь конструкционная подшипниковая ШХ15СГ - характеристики, свойства, аналоги

На данной страничке приведены технические, механические и остальные свойства, а также характеристики стали марки ШХ15СГ.

Классификация материала и применение марки ШХ15СГ

Марка: ШХ15СГКлассификация материала: Сталь конструкционная подшипниковаяПрименение: крупногабаритные кольца шарико- и роликоподшипников со стенками толщиной более 20—30 мм, шарики диаметром более 50 мм- ролики диаметром более 35 мм.

Химический состав материала ШХ15СГ в процентном соотношении

CSiMnNi SPCrTiCuO
0.95 - 1.050.4 - 0.650.9 - 1.2до 0.3до 0.02до 0.0271.3 - 1.65до 0.01до 0.25до 0.0015

Механические свойства ШХ15СГ при температуре 20oС

СортаментРазмерНапр.sTd5yKCUТермообр.
-мм-МПаМПа%%кДж / м2-
Сталь590-730370-4102045440Отжиг 790 - 810oC,Охлаждение печь, 15oC/ч,

Технологические свойства ШХ15СГ

Флокеночувствительность: чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости: склонна.

Зарубежные аналоги ШХ15СГ

Внимание! Указаны как точные, так и ближайшие аналоги.
СШАГерманияЯпонияФранцияАнглияЕвросоюзИспанияКитайБолгарияВенгрияПольшаРумынияЧехия
-DIN,WNrJISAFNORBSENUNEGBBDSMSZPNSTASCSN

Расшифровка обозначений, сокращений, параметров

Механические свойства :
- Предел кратковременной прочности , [МПа]
sT- Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5- Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y- Относительное сужение , [ % ]
KCU- Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB- Твердость по Бринеллю , [МПа]
Физические свойства :
T - Температура, при которой получены данные свойства , [Град]
E- Модуль упругости первого рода , [МПа]
a- Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o- T ) , [1/Град]
l- Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r- Плотность материала , [кг/м3]
C- Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o- T ), [Дж/(кг·град)]
R- Удельное электросопротивление, [Ом·м]
Свариваемость :
без ограничений- сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая- сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая- для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки - отжиг

Другие марки из этой категории:

Обращаем ваше внимание на то, что данная информация о марке ШХ15СГ, приведена в ознакомительных целях. Параметры, свойства и состав реального материала марки ШХ15СГ могут отличаться от значений, приведённых на данной странице. Более подробную информацию о марке ШХ15СГ можно уточнить на информационном ресурсе "Марочник стали и сплавов". Информацию о наличии, сроках поставки и стоимости материалов Вы можете уточнить у наших менеджеров. При обнаружении неточностей в описании материалов или найденных ошибках просим сообщать администраторам сайта, через форму обратной связи. Заранее спасибо за сотрудничество!

www.c-met.ru

Сталь ШХ15: применение, характеристики, состав, расшифровка

Развитие металлургии привело к появлению сталей с особыми эксплуатационными характеристиками. Они применяются при изготовлении определенных изделий, которые должны обладать особыми качествами. Примером назовем подшипниковую сталь ШХ15, которая хорошо выдерживает воздействие высокой температуры. Стандарт ГОСТ  для ШХ15 определяет применение определенных стандартов при маркировке.

Углеродистая сталь ШХ15

Основные свойства стали

В промышленности шарико-подшипниковая сталь ШХ 15 получила широкое распространение. Это связано с особыми эксплуатационными характеристиками, которые позволяют применять металл при создании подшипников и лезвия. Название стали связано с тем, что практически все подшипники изготавливаются при применении этого материала.

Характеристики стали ШХ15 следующие:

  1. Повышенная твердость поверхности. Подшипники и режущая кромка лезвия при эксплуатации подвергаются износу. Для того чтобы поверхность изделия не реагировала на механическое воздействие существенно повышается показатель твердости.
  2. Износостойкость определяет то, что поверхность не реагирует на трение и другое воздействие. Металл ШХ9 и ШХ15 характеризуются высокой износостойкостью, поэтому создаваемые изделия могут прослужить в течение длительного периода.
  3. Устойчивость к коррозии также можно назвать привлекательным качеством рассматриваемого металла. Ржавчина, которая появляется на поверхности, снижает срок службы изделия. Сталь ШХ15 не относится к нержавейкам. Поэтому на высокую устойчивость к высокой влажности и химически агрессивной среде рассчитывать не следует.
  4. Стойкость к смятию. Точечное воздействие высокой нагрузки может привести к образованию вмятины, но рассматриваемый металл характеризуется высокой устойчивостью к подобному воздействию.
  5. Пластичность и вязкость также учитываются при создании различных изделий.
  6. Структура прекрасно поддается термической обработке. Как правило, проводится закалка после придания требуемой формы и размеров. Кроме закалки выполняется отжиг и ковка, которые также могут улучшить структуру материала.
  7. Склонность к отпускной хрупкости определяет то, что после закалки могут появится структурные дефекты. Они могут повысить хрупкость получаемого изделия.
  8. Плохая свариваемость. Повысить твердость смогли за счет повышения концентрации углерода. Однако, этот химический элемент существенно усложняет процесс сварки. Как правило, для повышения качества сварного шва проводится подогрев заготовки.

Свойства подшипниковой стали ШХ 15

Марка стали ШХ15, расшифровка которой проводится в соответствии с установленными стандартами ГОСТ, хорошо поддается различным видам обработки и обладает стойкостью к смятию. Кроме этого, поверхность характеризуется высокой твердостью. Температура критических точек довольно высока, она учитывается при проведении термической обработки.

Скачать ГОСТ 801-78

Расшифровка стали

  • Ш — шарико-подшипниковая сталь;
  • Х — наличие легирующего элемента хрома в объеме не более 1,5%.

Химический состав и структура

Рассматриваемая марка стали ШХ15 имеет необычный состав, который и определяет особые эксплуатационные характеристики. Марка относится к низколегированным хромистым сталям. Это определяет то, что в составе большое количество специальных добавок, которые и придают прочность, стойкость и коррозионную стойкость. В состав включаются следующие элементы:

  1. Большая концентрация углерода определяет повышенную твердость структуры. Показатель концентрации углерода составляет 0,95-1%.
  2. Марганец включается в состав практически любой стали. В рассматриваемом случае концентрация 0,2-0,4%.
  3. Кремний повышает прочность и другие характеристики материала. ШХ 15 имеет показатель в диапазоне от 0,17-0,37%.
  4. В большинстве случаев коррозионная стойкость достигается за счет добавления большого количества хрома. ШХ 15 характеризуется невысокой устойчивостью к воздействию агрессивных химических веществ и влаги, так как хрома в составе только 1,35-1,65%.

Микроструктура шх15 после закалки в масле

Небольшое количество хрома определяет то, что он не образует собственные карбиды, остается в твердом растворе и может входить в состав цементита. Структура характеризуется однородностью при небольших карбидах. Именно это свойство приводит к повышению износостойкости.

Особенности обработки

Сегодня термообработка проводится для увеличения основных качеств металла довольно часто. Среди особенностей отметим:

  1. Довольно часто проводится закалка ШХ15. Она позволяет существенно повысить твердость поверхностного слоя. Стоит учитывать, что после закалки провести заточку режущей кромки достаточно сложно. Закаленную сталь ШХ 15 сложно обрабатывать резанием. Именно поэтому закалка проводится после придания заготовке требуемой формы и размеров. Термической обработки режимы во многом зависят от температуры критических точек. Стоит учитывать, что охлаждение в воде приводит к образованию структурных и поверхностных деформацией. Охлаждение на открытом воздухе проводится только в случае больших размеров изделия.
  2. Отжиг стали ШХ15 проводится при температуре около 800 градусов Целься. Подобная обработка позволяет устранить внутренние напряжения, которые становятся причиной появления трещин и других дефектов. Как правило, отжиг проводят после закалки изделия. Для проведения подобного процесса могут использовать различное оборудование.
  3. Заготовка может подвергаться и ковке, для чего проводится разогрев до 1150 градусов Цельсия. Охлаждение проводится на открытом воздухе или в яме. При ковке структура материала становится более плотной и устойчивой к различному воздействию.

При рассмотрении основных качеств учитывается склонность к отпускной хрупкости, а также возможность проводить обработку резанием. Для термической обработки может применяться самое различное оборудование. Высокая температура плавления определяет то, что в домашних условиях улучшение проводится крайне редко.

Сферы применения

Применение стали ШХ15 во многом связано с высокой твердостью и прочностью структуры, а также несущественной коррозионной стойкостью и износоустойчивостью. Сплав используется для получения:

  1. Шариков, используемых при изготовлении подшипников. Во время эксплуатации подшипников этот элемент подвергается сильному механическому воздействию. Поэтому их изготовлению уделяется особое внимание, часто изделие подвергается закалке.
  2. Роликов диаметром до 23 мм. Встречаются в продаже и роликовые подшипники, которые рассчитаны на большую нагрузку.
  3. Плунжеров.
  4. Нагнетательных клапанов. Они также подвержены существенному воздействию на момент эксплуатации.
  5. Роликов толкателей.

Шарик стальной для подшипника ШХ-15

Тот момент, что сплав ШХ 15 называется подшипниковой определяет ее применение при создании подобных изделий. Они могут выдерживать длительную эксплуатацию, выдерживают трение и другое механическое воздействие, высокую температуру.

Ножи из стали ШХ15

Сталь ШХ15 характеризуется универсальностью в применении. Она используется при получении самых различных ножей, как и сплав ШХ16. На сегодняшний день марка считается одной из самых популярных, что связано с низкой стоимостью. Нож ШХ15 характеризуется следующими качествами:

  1. Лезвие служит на протяжении длительного периода. Хорошая износостойкость определяет то, что не нужно часто выполнять заточку режущей кромки.
  2. Режущая кромка долго держит свою заточку.
  3. Поверхность не поддается заточке. Поэтому после ее потери ее восстановить достаточно сложно.
  4. Режущая кромка не подвержена воздействию влаги и различных химических элементов. На протяжении длительного периода на поверхности не появляется ржавчина или окисления.
  5. Получаемое лезвие не хрупкое, поверхность твердая. Именно поэтому область применения ножа существенно расширяется.

Сталь ШХ15 применяется при создании изделий, которые эксплуатируются при самых тяжелых условиях. Однако, материал не является универсальным, что связано с относительно невысокой коррозионной стойкостью.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

 

stankiexpert.ru