Сталь ШХ15
Характеристика стали ШХ15
Сталь относится к маркам целевого назначения, так как используется исключительно для производства подшипников. Поставляется в виде полуфабрикатов, круглого, прямоугольного и квадратного проката в мотках, прутках и полосах, а также калиброванных изделий. Состояние поставки – горячекатаное или после термической обработки (отжига).
Востребованность марки ШХ15 в Украине с каждым годом снижается, поскольку она изготавливается в соответствии с требованиями стандарта ГОСТ 801. Данный нормативный документ отменен без замены и не действует в нашей стране с 2021 года. Альтернативой ему является гармонизированный международный стандарт ДСТУ ISO 683-17, а наиболее близкой к ШХ15 маркой является сталь 100Cr6.
Химические свойства
Качественная хромистая сталь с высоким содержанием углерода. Отличается мелкозернистой однородной структурой и минимальным содержанием неметаллических включений. Повышенное количество хрома в сочетании с медью и никелем определяет улучшенную коррозионную стойкость ШХ15 в сравнении с нелегированными марками.
Суммарное содержание никеля и меди не должно превышать 0,50 процентов, так как в большем количестве они будут негативно влиять на эксплуатационные параметры готовых изделий. Массовая доля серы и фосфора строго контролируется и не должна превышать параметры, обозначенные в таблице. При использовании технологии электрошлакового переплава содержание серы и фосфора не должно превышать 0,01% и 0,025% соответственно. Количество кислорода в стали ограничивается 0,0015%.
Химический состав стали ШХ15 в соответствии с ГОСТ 801, %
C |
Si |
Mn |
Ni |
S |
P |
Cr |
Cu |
0,95…1,05 |
0,17…0,37 |
0,20…0,40 |
≤ 0,30 |
≤ 0,020 |
≤ 0,027 |
1,30…1,65 |
≤ 0,25 |
Приблизительный состав стали ШХ15
Физико-механические свойства стали ШХ15
Сталь отличает хорошая прокаливаемость, износостойкость и стойкость к усталостным напряжениям. Она довольно тугоплавкая и отлично проводит тепло, обрабатывается режущим инструментом из твердых сплавов и хорошо полируется.
В виду высокого содержания углерода и наличия марганца и хрома сталь относится к весьма трудносвариваемым материалам, кроме того проявляет склонность к отпускной хрупкости и высокую флокеночувствительность.
Стандарт ГОСТ 801 не оговаривает каких-либо других механических свойств для марки ШХ15, кроме твердости после отжига.
Механические свойства стали ШХ15 после отжига в печи по ГОСТ 801
σв, МПа |
σ0.2, МПа |
δ5, % |
Ψ, % |
KCU, Дж/см2 |
Твердость HB |
не определяются |
179…207 |
Применение
Основное целевое назначение стали ШХ15 – изготовление колец шариковых и роликовых подшипников со стенками толщиной до 15…20 мм, а также шариков диаметром до150 мм и роликов диаметром до23 мм. Также она подходит для деталей, функционал которых предполагает высокую твердость, хорошее сопротивление износу и контактную прочность. Поэтому из нее иногда изготавливают:
- иглы распылителей форсунок;
- валики топливных насосов;
- клапаны и седла клапанов;
- корпусы распылителей;
- ролики толкателей;
- втулки плунжеров;
- кулачки;
- копиры;
- оси.
Аналоги стали ШХ15 в международной практике
Болгария |
SchCh15 |
ЕС |
1.3505, 100Cr6 |
КНР |
GCr15 |
США |
52100, G52986 |
Южная Корея |
STB2 |
Япония |
SUJ4 |