Сталь шх15: применение, характеристики, состав, расшифровка

Каждый вид стали имеет свои свойства и особенности, положительные и отрицательные стороны, что используется в производстве ножей различного назначения. Сталь ШХ15 – одна из тех, которые используются для изготовления ножей и другого режущего инструмента. Относится к углеродистым низколегированным хромистым сплавам.

Изначально металл ШХ15 предназначался для производства роликов и шариков для подшипников из-за повышенной твердости, износостойкости и устойчивости к коррозии. Поэтому сталь и получила название подшипниковой, хотя в Европе мастера ее широко использовали для изготовления ножей.

Сталь ШХ15: применение, характеристики, состав, расшифровка

Целесообразность ее использования была обусловлена высокой износостойкостью, твердостью и так называемой контактной прочностью. Проще говоря, при длительной работе с очень крепкими материалами изделие не деформируется и сохраняет свою структуру и свойства, не ломается, не рассыпается в крошку.

Ее российскими аналогами и заменителями являются стали марок ШХ9, ШХ12, ШХ15СГ. За рубежом сплав также имеет широкое распространение, но используется в основном для изготовления бытового режущего инструмента.

Аналогичные или близкие по составу сплавы производят в США, странах Евросоюза, Австралии, южной Корее, Китае.

Сталь ШХ15: применение, характеристики, состав, расшифровка

Химический состав

Как и все углеродистые стали, ШХ15 имеет в своем составе углерод, содержание которого составляет от 0.95 до 1.05%.

Из легирующих добавок основными являются:

  • кремний, увеличивающий прочность и сохраняющий вязкость;
  • марганец, повышающий вместе с хромом твердость и износоустойчивость, сопротивляемость ударным нагрузкам при сохранении пластичности;
  • хром, придающий сплаву антикоррозийные свойства.

Стоит отметить, что если сплав содержит более 13% хрома, сталь относят к нержавеющей. В ШХ15 его количество невелико: всего от 1.35 до 1.65%.

Сталь ШХ15: применение, характеристики, состав, расшифровка

Технические характеристики

Основной характеристикой стали ШХ15 является высокая чувствительность к технологической обработке методом горячей деформации и термическим процессам. В результате сталь обретает стойкость, которая непосредственно отражается на качестве готовых изделий. Эти процессы формируют высокую износостойкость, упругость при сохранении на требуемом уровне вязкости и пластичности.

Закалка производится в водном растворе при температуре 810–820 или в масле, которое нагрето до 40–60С. Температура заготовки должна составлять от 650 до 830С

Основными плюсами стали ШХ15 являются такие достоинства как:

  • однородность, достигнутая благодаря использованию специальных технологий;
  • отличная выносливость при контакте с другими материалами;
  • податливость к обработке;
  • высокая твердость и износостойкость;
  • вязкость и пластичность;
  • получение тонкой острой режущей кромки.

К минусам стали шх15 обычно относят неустойчивость к коррозийным процессам и сложность заточки.

Сталь ШХ15: применение, характеристики, состав, расшифровка

Сталь — для качественных ножей

Начиная свою «жизнь» как производственная инструментальная сталь, ШХ15 со временем превратилась в одну из лучших для изготовления ножей, и сегодня характеризуется универсальностью в применении.

Сплав отлично поддается температурной обработке, поэтому активно используется для изготовления ножей, приобретая необходимую форму и в несколько раз, увеличивая показатели прочности и надежности. При этом значительно повышается износостойкость ножей, обеспеченная высокой твердостью стали.

Лезвие, выполненное из стали шх15, служит в течение долгого времени. Ярко выраженная износостойкость позволяет нечасто выполнять заточку режущей кромки, которая, в свою очередь, продолжительное время сохраняет остроту клинка.

Отличным признаком качества изделий из сплава этой марки является нейтральность реакции режущей кромки на влагу и воздействие различных агрессивных веществ. Поверхность прочного лезвия длительное время не ржавеет и не окисляется.

Отличного качества складные ножи из стали ШХ15 можно приобрести в интернет-магазине Али Аскерова КавказСувенир. Они прекрасно выполнены, отличаются удобством, эстетичностью оформления. Эргономичные деревянные рукояти дают ощущение удобства и комфорта при пользовании инструментом.

Сталь ШХ15: применение, характеристики, состав, расшифровка

Сплав шх15 используется при изготовлении тактических, засапожных ножей, подарочных финок НКВД, которые украсят любые коллекции. Прекрасно демонстрируют лучшие свойства стали охотничьи ножи.

 Они сохраняют остроту лезвия даже при обработке материалов твердой структуры: веток, костей животных.

Лучшие образцы изделий для туристов, охотников и рыбаков, выполненные всемирно известными кизлярскими мастерами.

  • В интернет-магазине КавказСувенир можно купить высококачественный разделочный нож с фиксированным клинком и ножнами из натуральной кожи, изготовленный лучшими мастерами Кизляра.
  • Он обладает великолепными режущими свойствами: прекрасно справляется с резкой мяса различной толщины и плотности, обработкой тушек птицы, шинковкой овощей, нарезкой сыра и хлебобулочных изделий.
  • Использование ножей ШХ15 превращает работу на кухне в приятное занятие, а своевременный уход за таким ножом позволит его использовать в течение продолжительного времени.

Сталь ШХ15 – одна из самых востребованных для производства ножей и другого режущего инструмента. Изделия из сплава этой марки отлично проявляют себя в быту и могут стать замечательным подарком, качественным и долговечным.

Вас может заинтересовать

Источник: https://kavkazsuvenir.ru/blog/stal-shh15

Технические характеристики легированной стали ШХ15

Особые эксплуатационные характеристики стали ШХ15 дали ей название шарикоподшипниковой. Она отличается высокими показателями прочности и износостойкости, благодаря чему не деформируется при длительных контактных нагрузках. Сплав получил широкое распространение и в производстве ножей.

Сталь ШХ15: применение, характеристики, состав, расшифровка

Расшифровка марки

В расшифровке марки стали ШХ15:

  • буква «Ш» указывает на принадлежность сплава к классу подшипниковых сталей;
  • знак «Х» обозначает легирование металла хромом;
  • цифры в маркировке раскрывают массовую долю хрома.

Химический состав сплава регламентируется ГОСТом 801-78:

  • углерод – 0,95-1,05%;
  • хром – 1,4-1,65%;
  • марганец – до 0,4%;
  • кремний – 0,17-0,37%;
  • никель – 0,3%;
  • медь – 0,25%;
  • сера – 0,2%;
  • фосфор – до 0,27%.

Сталь ШХ15 принадлежит к категории низколегированных сплавов. Углерод придает металлу необходимую твердость. Количества хрома в сплаве недостаточно, чтобы сделать его полностью нержавеющим.

Однако он обладает повышенными антикоррозийными свойствами.

Марганец и кремний увеличивают прочность и частично нивелируют влияние вредных примесей – серы и фосфора, содержание которых сведено до минимума.

Сталь ШХ15: применение, характеристики, состав, расшифровка

Сплав имеет аналоги в России и других странах. Отечественные заменители – ШХ9, ШХ 12, ШХ15СГ. Среди зарубежных аналогов:

  • 52100 – Соединенные Штаты;
  • 1.3505 – Германия;
  • SUJ2 – Япония;
  • 100C6 – Франция;
  • 2S135 – Великобритания;
  • 100Cr6 – Италия;
  • F.1310 – Испания;
  • 2258 – Швеция;
  • STB2 – Южная Корея;
  • GCr15 – Китай;
  • 5210 – Австралия;
  • GO3 – Венгрия.

Сортамент металлургической продукции, поступающей на рынок, состоит из нескольких видов, которые регламентируются отдельными ГОСТами:

  • листового проката, включая сортовой и фасонный;
  • калиброванного прутка;
  • серебрянки;
  • полос и проволоки.

Свойства сплава

Характеристики и применение стали ШХ15 определяются составом легирующих добавок и особенностями дальнейшей термообработки:

  • твердость – 61-64 HRC;
  • плотность – 7812 кг/м3;
  • удельное электросопротивление – 390*109 Ом*м;
  • модуль упругости – 2.11*10-5 МПа;
  • предел прочности – 590-750 МПа;
  • относительное удлинение при разрыве – до 20%;
  • ударная вязкость – 440 КДж/м2.

  Технические характеристики легированной стали D2

Сталь ШХ15: применение, характеристики, состав, расшифровка

Сплав обладает также высокими механическими свойствами:

  • склонностью к отпускной хрупкости;
  • однородностью структуры, что способствует повышению износостойкости;
  • свойством давать тонкую режущую кромку;
  • достаточной коррозионной устойчивостью.

После закалки сплав с трудом поддается обработке резанием. Поэтому термообработке подвергают уже готовые изделия. Нужно отметить, что сталь чувствительна к флокенам.

В них концентрируются внутренние напряжения, которые ведут к возникновению усталостных трещин в изделиях. С особенностями сплава связана и сфера его применения.

Металл используют для производства деталей, которые эксплуатируются в условиях постоянного трения и вибрации:

  • шариков для подшипников;
  • роликов разного диаметра;
  • колец с толщиной стенки до 14 мм;
  • нагнетательных клапанов;
  • втулок;
  • роликов толкателей;
  • кулачков и направляющих.

Свойства стали ШХ15 делают ее широко востребованной в производстве ножей и клинков разного назначения:

  • складных ножей, в том числе, сувенирных;
  • засапожных ножевых изделий;
  • коллекционных финок;
  • охотничьих моделей;
  • разных вариантов разделочных и кухонных ножей.

Термическая обработка

Детали подшипников при работе испытывают большие знакопеременные нагрузки, порой достигающие порядка 500 кг/см2.

Со временем они приводят к возникновению микротрещин, из-за которых сокращается срок службы подшипников, они быстро выходят из строя.

Поэтому подшипниковую сталь подвергают закалке при высоких температурах. Оптимальные характеристики стали ШХ15 достигаются при температурных режимах:

  • закалки – 830-840 градусов в масле;
  • отпуска – 150-160 градусов в течение 1-2 часов.

При охлаждении в воде возможно возникновение поверхностных и структурных деформаций. Для устранения внутренних напряжений, приводящих к дефектам структуры, после закалки производится процедура отжига при 800 градусах. После обработки:

  • твердость стали достигает показателя 61-63 HRC;
  • предел упругости возрастает на 30% и более.
Читайте также:  Сварка плавлением: технология, способы, виды, оборудование

Металл поддается ковке при нагреве до 1150 градусов. Ковка уплотняет структуру сплава и повышает устойчивость к механическим нагрузкам. После ковки металл охлаждается на открытом воздухе или в яме.

  Технические характеристики стали 40Х13

Сталь ШХ15: применение, характеристики, состав, расшифровка

Повысить стабильность структуры и сопротивляемость стали к микропластическим деформациям позволяет метод многократной термоциклической обработки. Он заключается в охлаждении металла до низких температур с последующим отпуском. Процесс проходит в температурном интервале от -50 до +150 градусов.

Проведенные исследования показали, что наиболее эффективна термоциклическая обработка металла, состоящая из 3-6 ступеней. В результате нее:

  • структура стали становится более однородной и стабильной;
  • значительно повышается предел упругости;
  • возрастает сопротивление внутриструктурным деформациям.

Преимущества и недостатки

Марка стали ШХ15 характеризуется неоспоримыми плюсами и небольшими минусами. Основные достоинства материала:

  • в однородности поверхностной и внутренней структур, которые достигаются специальными технологиями;
  • высокой контактной износоустойчивости;
  • простых условиях термообработки;
  • повышенной твердости;
  • оптимальных параметрах вязкости и пластичности;
  • возможности получения тонкой и острой режущей кромки;
  • высоком сопротивлении к смятию.

Ножи, изготовленные из сплава ШХ15, привлекают:

  • хорошей износостойкостью;
  • отсутствием необходимости в частой заточке;
  • возможностью обрабатывать твердые материалы;
  • прекрасными режущими качествами;
  • длительным сроком эксплуатации;
  • доступной стоимостью.

Недостатки стали связаны с некоторой сложностью в заточке, что объясняется твердостью материала. Минусом считается также недостаточная устойчивость к коррозии, хотя режущая кромка не так сильно подвержена воздействию влаги.

Сегодня сталь ШХ15 является одной из самых популярных, имеющих оптимальное соотношение цены и качества. Она представляет лучший вариант для производства изделий, эксплуатация которых связана с интенсивными и длительными нагрузками.

//www.youtube.com/watch?v=lieK37oP1iE

Игорь

Дата: 21.07.2019

Рейтинг статьи:

Загрузка…

Источник: https://svarkaipayka.ru/material/stal/tehnicheskie-harakteristiki-legirovannoy-stali-shh15.html

Сталь шх15 для ножей: описание, плюсы и минусы

Сталь ШХ15: применение, характеристики, состав, расшифровка

С незапамятных времен нож входит в жизнь человека, как предмет необходимости. В древности нож представлял из себя заостренный камень, который человек использовал для охоты и защиты от хищников. Со временем нож сильно изменился, ему находилось все больше применений и он плотно вошел в быт и хозяйство.

Сейчас невозможно представить жизнь современного человека без ножа. Он стал необходимым средством для приготовления пищи, туристических походов, охоты и рыбалки, а так же военного дела. Даже в спорте нож нашел себе применение.

Чем различаются ножи между собой

В наше время существуют ножи совершенно разных, порою даже замысловатых форм, в зависимости от того, где они применяются. Рукояти и лезвию придается необходимый эстетические и практический вид. Но решающим фактором, отличающим один нож от другого, является то, из чего он был сделан. Конкретно речь идет о химическом составе стали, из которой изготовлено само лезвие.

Не каждый способен выбрать себе именно ту сталь для ножа, которая ему необходима, так как существует огромное количество разных вариаций этого сплава, химический состав которых определяет их свойства, достоинства и недостатки, слабые и сильные стороны.

Но для выбора ножа необязательно изучать всю таблицу Менделеева, достаточно лишь знать какие свойства имеет та или иная марка стали.

Немного почитав об этом в интернете, вы быстро найдете подходящий для вас сплав. В нашей статье мы конкретно поговорим об одном сплаве, получившим довольно большое распространение.

Сталь ШХ15: применение, характеристики, состав, расшифровка

Что представляет из себя сталь ШХ 15

Сталь ШХ 15 является представителем класса низколегированных хромистых сталей. Это означает, что в состав стали, помимо основных элементов, входят специальные добавки. Они то и придают ей необходимые свойства прочности, стойкости к коррозии и агрессивной среде. Сталь ШХ 15 содержит в своем составе следующие химические элементы:

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

В сталях этой группы количество хрома достаточно мало, что является главным отличием от высокохромистых сталей. По этой причине хром не образует собственные карбиды, а остается в твердом растворе и также входит в состав цементита.

Если говорить про структурные признаки, то стоит отметить, что все карбиды мелкие. Именно этим определяется высокая контактная выносливость и однородность данной стали.

В целом, как и другие «углеродистые» стали, ШХ 15 отлично держит тонкую кромку.

В промышленности данная марка стали получила широкое распространение благодаря ее повышенной твердости, износостойкости и устойчивости к коррозии. В основном из нее производят ролики и шарики для подшипников. Отсюда и пошло название «подшипниковая сталь». Ножам из такой стали присуща высокая износостойкость, твердость и контактная прочность.

ШХ 15 получила широкое распространение у изготовителей ножей благодаря тому, что она прекрасно поддается температурной обработке, после чего не только приобретает нужную форму, но и в несколько раз улучшает свои показатели прочности. Также при этом достигается очень высокая стойкость к износу, что в свою очередь обеспечивается высокой твердостью стали. Стоит отметить высокую стойкость к смятию, при сохранении таких параметров как пластичность и вязкость.

Для закалки оптимальной температурой является показатель в районе 810 — 850 градусов, а температура отпуска в свою очередь варьируется от 150 до 160 градусов. В конечном результате достигается твердость в 61-64 HRC.

Сталь данной марки также обладает рядом следующих характеристик: склонность к отпускной хрупкости или флокеночувствительность.

Предел пропорциональности для этого материала составляет 370-410 мПа, а предел кратковременной прочности для данной стали находится в районе от 590 до 750 мПа.

Сталь ШХ 15 обладает относительным сужением, равным 45%, а характеристика ударной вязкости составляет примерно 440 кДж/м2.

Сталь ШХ15: применение, характеристики, состав, расшифровка

Итоги

Детально изучив сталь марки ШХ 15 можно однозначно указать на ее достоинства и недостатки.

Достоинства:

  • Однородность.
  • Высокая контактная выносливость.
  • Хорошо поддается обработке.
  • Достаточно высокая твердость.
  • Высокая стойкость к износу.
  • Тонкая кромка при заточке.
  • Стойкость к смятию.
  • Пластичность и вязкость.

Недостатки:

  • Относительно высокая подверженность коррозии.
  • Трудная заточка.

Существует множество разных марок стали. Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки. ШХ 15 в свою очередь представляет из себя весьма универсальную сталь, подходящую чуть ли не для любого типа ножей.

На данный момент она является одной из наиболее популярных марок с невысокой стоимостью и используемой, в основном, при частной ковке клинков.

Изделие из такой стали способно дать желаемый результат от работы, значительно сэкономив при этом бюджет, благодаря своей низкой стоимости.

Источник: https://plusiminusi.ru/stal-shx15-dlya-nozhej-plyusy-i-minusy/

Сталь ШХ15 подшипниковая

Сталь ШХ9, ШХ12, ШХ15СГ.

Иностранные аналоги

100CrMn6 (Германия, DIN),
1.3520 (Европа, EN)

Расшифровка стали ШХ15

По ГОСТ 801-78 подшипниковые стали обозначаются буквой «Ш» в начале маркировки стали, после которых указывают содержание хрома в десятых долях процента, т.е. для стали ШХ15 содержание хрома составляет 1,5%

Вид поставки

  • Сортовой прокат, в том числе фасонный по ГОСТ 801-78, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88.
  • Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75.
  • Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77.
  • Полоса ГОСТ 103-76.
  • Проволока ГОСТ 4727-83.

Химический состав, % (ГОСТ 801-78)

C Mn Si Cr S P Ni Cu
не более
0,95-1,05 0,20-0,40 0,17-0,37 1,30-1,65 0,020 0,027 0,30 0,25

Характеристики и применение

Сталь ШХ15 применяется для изготовления деталей , от которых требуется высокая твердость, износостойкость и контактная прочность, например:

  • 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

Сталь для производства подшипников качения поставляют:

  • для горячей штамповки деталей — неотожженной,
  • для холодной механической обработки — отожженной.

Применение стали ШХ15 для изготовления деталей подшипников

Марка ГОСТ или ТУ Профиль и вид поставки Применение
ШХ15 ГОСТ 801-60 Горячекатаная ихолоднотянутаясортоваясталь Кольца, тела качения
ГОСТ 800-55 Трубы Кольца
ГОСТ 4727-67 Прутки Кольца, тела качения
ЧМТУ 1-992-70 Прутки Кольца, тела качения

Температура критических точек, °С

Ас1 Асm Аrсm Аr1 Мн
724 900 713 700 210
Читайте также:  Смазка для закрытых подшипников: выбор, расчет количества

Влияние азотирования на износостойкость стали ШХ15

Маркастали Твердостьповерхности HV Путьтрения, км Износобразца, мг
неподвижного вращающегося
ШХ15 780 12,5 16 7,4

ПРИМЕЧАНИЕ. Вращающийся образец из стали ШХ15, которая в состоянии закалки и низкотемпературного отпуска имеет твердость HV780.

Твердость стали ШХ15 после высокочастотной закалки

Твердость послезакалки иотпуска HRCэ Достижимаяглубина
63-67 8

Температура нагрева стали ШХ15 для высокочастотной закалки

Маркастали Предварительнаятермическаяобработка Температуранагрева, °C
в печи,в масле при высокочастотномповерхностном нагреве(охлаждение водянным душем) и суммарном времениаустенизации, с
10 3 1
ШХ15 Отжиг 830-850 890-930 920-960 940-980
Улучшение 830-850 850-870 880-920 900-940

Механические свойства

Термообработка Сечение, мм σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % ψ% KCU,Дж/см2 Твердость, не более
не менее
Отжиг при 800 °С, охл. с печью до 730 °С, затем до 650 °С со скоростью10-20 град/ч на воздухе 370-410 590-730 15-25 35-55 44 НВ 179-207
Закалка с 810°С в воде до 200 °С, затем в масле; отпуск при 150 °С,охл. на воздухе 30-60 1670 2160 5 HRCэ 62-65

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

tисп, °С σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % ψ% KCU,Дж/см2 Твердость
HRCэ HB
Закалка с 840 °С в масле
200 1960-2200 2160-2550 61-63
300 1670-1760 2300-2450 56-58
400 1270-1370 1810-1910 50-52
450 1180-1270 1620-1710 46-48
Закалка с 860 °С в масле
400 1570 15 480
500 1030 1278 8 34 20 400
550 900 1080 8 36 24 360
600 780 930 10 40 34 325
650 690 780 16 48 54 280

Механические свойства в зависимости от температуры испытаний

tисп, °С σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % ψ% KCU,Дж/см2
Нагрев при 1150 °С и охлаждение до температур испытаний
800 130 35 43
900 88 43 50
1000 59 42 50
1100 39 40 50
Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, деформированный и отожженный. Скорость деформирования 16 мм/мин; скорость деформации 0,009 1/с
1000 32 42 61 100
1050 28 48 62 100
1100 20 29 72 100
1150 17 25 61 100
1200 18 22 76 100
Закалка с 830 °С в масле; отпуск при 150 °С, 1,5 ч
25 2550 88
-25 2650 69
-40 2600 64

Предел выносливости при n=106

Термообработка Твердость НВ σ-1, МПа
Отжиг 192 333
Закалка с 830 °С; отпуск при 150 °С, охл. в масле 616 804

Теплостойкость

Температура, °С Время, ч Твердость HRCэ
150-160 1 63

Технологические свойства

Температура ковки, °С: начала 1150, конца 800. Сечения до 250 мм охлаждаются на воздухе, сечения 251-350 мм — в яме.
Свариваемость — способ сварки КТС.

Обрабатываемость резанием — Кv тв.спл = 0,90 и Кv б.ст = 0,36 в горячекатаном состоянии при НВ 202 и σв=740 МПа.

Склонность к отпускной хрупкости — склонна.
Флокеночувствительность — чувствительна.

Шлифуемость — хорошая.

Нормы карбидной неоднородности в подшипниковой стали ШХ15

Сталь,состояние поставки Размерпрофиля, мм Баллы карбиднойнеоднородности(не более)
карбиднойполосчатости карбиднойликвации
ШХ15,холоднотянутая Все размеры 2,0 1,0
ШХ15,горячекатанаяотожженная Все размеры 3,0 2,0
ШХ15,горячекатанаянеотожженная Все размеры 4,0 3,0
ШХ15,проволока 5,4>12 2,0 0,51,0

Термообработка

Скорость охлаждения при отжиге (10-30°С/ч) устанавливают с таким расчетом, чтобы распад аустенита завершился в верхней области превращений (примерно до 600°С). Это обеспечивает образование структуры равномерно распределенного мелкозернистого перлита и твердости НВ (по Бринеллю) 178-207 для сталей ШХ15.

Нагрев под закалку деталей подшипников из стали ШХ15 производят в электропечах сопротивления и соляных ваннах. Учитывая прокаливаемость стали (рис. ниже), устанавливают температуру нагрева 830-860°С для деталей из стали ШХ15 с сечением до 10 мм и свыше 10 мм 840-870°С.

Сталь ШХ15: применение, характеристики, состав, расшифровка

Величина действительного аустенитного зерна стали ШХ15 после закалки характеризуется кривыми на рис. ниже. Время нагрева зависит от вида оборудования, среды нагрева и толщины сечения.

Сталь ШХ15: применение, характеристики, состав, расшифровка

Охлаждение колец производят в индустриальных маслах с температурой 30-60°С.

Перед отпуском детали должны быть охлаждены до температуры не выше 25°С. Отпуск деталей из стали ШХ15 производят при температуре 150-165°С.

Общую длительность отпуска устанавливают из расчета выдержки при температуре не менее 2 ч для деталей с сечением толщины стенки до 20 мм и 3 ч при сечении толщины стенки 20-50 мм. Содержание остаточного аустенита в сталях ШХ15 должно быть не более величин, указанных в таблице ниже.

Содержание остаточного аустенита в стали ШХ15 в зависимости от режимов термообработки

Исходнаяструктураперлита Температуразакалки, °С Содержаниеаустенитапослезакалки, % ТвердостьHRC послезакалки Содержание аустенита (%)после отпускапри температуре,°С
150 175 200 225 250 275
Тонкопластинчатый 830 16-18 64 18-19 16-17 10 3-4
Мелкозернистый 850 18 10 5 1
Зернистый 830 7-8 60-61 14 10 4

Процесс нитроцементации колец подшипников проводят в шахтных печах при температуре 860°С, продолжительность выдержки 2-4 ч, глубина нитроцементации при этом от 0,3 до 1,6 мм.

Закалку производят непосредственно с температуры процесса, но не ниже 820°С в масло. Твердость HRC нитроцементованных колец из стали ШХ15 после отпуска при различных температурах следующая: 160°С — 67-69; 200°С — 65-66; 250°С — 64-65; 300°С — 60-63; 350°С — 58-60.

Микроструктура нитроцементованного слоя состоит из скрытокристаллического азотистого мартенсита с равномерно распределенными карбидами.

После нитроцементации значительно увеличивается объем стали ШХ15 по сравнению с объемом закаленной стали. Для компенсации этого увеличения предусматривается изменение припусков на шлифовку.

Так, для колец подшипников диаметром от 50 до 200 мм по наружному диаметру уменьшают припуск на 0,1-0,15 мм, а по внутреннему диаметру увеличивают припуск также на 0,1-0,15 мм.

Для колец диаметром менее 50 мм и шариков припуск не изменяется.

Плотность ρп кг/см3 при температуре испытаний, °С

Сталь 20 100 200 300 400 500
ШХ15 7812 7790 7750 7720 7680 7640

Коэффициент линейного расширения α*106, К-1

Марка стали α*106, К-1 при температуре испытаний, °С
20-100 20-200 20-300 20-400 20-500
ШХ15 11,9 15,1 15,5 15,6 15,7

Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К)

Марка Стали λ Вт/(м*К), при температуре испытаний, °С
20 100 200 300 400 500
ШХ15 40 37 32

Модуль Юнга (нормальной упругости) Е, ГПа

Марка Стали При температуре испытаний, °С
20
ШХ15 211

Модуль упругости при сдвиге на кручение G, ГПа

Марка стали При температуре испытаний, °С
20
ШХ15 80

Удельное электросопротивление ρ нОм*м

марка стали ρ нОм*м, при температуре испытаний, °С
20 100 200 300
ШХ15 390 470 520

Источник: http://enginiger.ru/materials/podshipnikovaya-stal/stal-shh15-podshipnikovaya/

ШХ15

Главная/Характеристики Марок Стали, Металлопроката/ШХ15

  • Сталь ШХ15: применение, характеристики, состав, расшифровка
  • Характеристика материала.Сталь ШХ15
  • Марка Сталь ШХ-15
    Заменитель сталь ШХ9,сталь ШХ12,сталь ШХ15СГ
    Классификация Сталь конструкционная подшипниковая
    Прочие обозначения
    Иностранные аналоги
    Применение 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, от которых требуется высокая твердость, износостойкость и контактная прочность.
    Вид поставки
    Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 801-78, ГОСТ 2590-88 ГОСТ 2591-88
    Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78
    Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77
    Полоса ГОСТ 103-76
    Проволока ГОСТ 4727-83
  • Химическийсостав
Химический элемент %
Кремний (Si) 0.17-0.37
Медь (Cu), не более 0.25
Марганец (Mn) 0.20-0.40
Никель (Ni), не более 0.30
Фосфор (P), не более 0.027
Хром (Cr) 1.30-1.65
Сера (S), не более 0.020

Шарико-подшипниковая качественная конструкционная сталь изготовляется согласно ГОСТ 801-79.Прочие марки шарико-подшипниковой конструкционной стали: ШХ4, ШХ15СГ, 8Х4В9Ф2-Ш, ШХ20СГ, 11Х18М-ШДВ обозначении марок конструкционной стали буквы и цифры означают : Ш — подшипниковая; Х — легированная хромом; цифра — содержание хрома, СГ — легированная кремнием и марганцем.

Читайте также:  Сверла по дереву: виды, сферы использования, особенности

Механическиесвойства

Термообработка, состояние поставки Сечение, мм σ0,2, МПа σB, МПа δ5, % Ψ, % KCU, Дж/м2 HB HRCэ
Отжиг 800 °С, печь до 730 °С, затем до 650 °С со скоростью 10-20 град/ч, воздух.  370-410  590-410  15-25  35-55  44 179-207
Закалка 810 °С, вода до 200 °С, затем масло. Отпуск 150 °С, воздух.  30-60  1670  1670  5 62-65 

Механическиесвойствавзависимостиоттемпературыотпуска

t отпуска, °С σ0,2, МПа σB, МПа d5, % δ4, % KCU, Дж/м2 HB HRCэ
Закалка 840 °С, масло.
200  1960-2200  2160-2550  61-63 
300  1670-1760  2300-2450  56-58 
400  1270-1370  1810-1910  50-52 
450  1180-1270  1620-1710  46-48 
Закалка 860 °С, масло.
400  1570  15  480 
500  1030  1270  34  20  400 
550  900  1080  36  24  360 
600  780  930  10  40  34  325 
650  690  780  16  48  54  280 

Механическиесвойствавзависимостиоттемпературыиспытания

t испытания, °C s0,2, МПа sB, МПа d5, % y, % KCU, Дж/м2
Нагрев при 1150 °С и охлаждение до температур испытаний
800 130 35 43
900 88 43 50
1000 59 42 50
1100 39 40 50
Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, деформированный и отожженный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с
1000 32 42 61 100
1050 28 48 62 100
1100 20 29 72 100
1150 17 25 61 100
1200 18 22 76 100
Закалка 830 °С, масло. Отпуск 150 °С, 1,5 ч
25 2550 88
-25 2650 69
-40 2600 64

Технологическиесвойства

Температура ковки Начала 1150, конца 800. Сечения до 250 мм охлаждаются на воздухе, 251-350 мм — в яме.
Свариваемость способ сварки — КТС.
Обрабатываемость резанием В горячекатаном состоянии при НВ 202 и sB = 740 МПа K тв.спл. = 0.90, K б.ст. = 0.36.
Склонность к отпускной способности склонна
Флокеночувствительность чувствительна
Шлифуемость хорошая.
  1. Температуракритическихточек
  2. Критическая точка Mn Ar1 Ar3 Ac1 Ac3
    °С 210 700 713 724 900
  3. Пределвыносливости
s-1, МПа n sB, МПа s0,2, МПа Термообработка, состояние стали
 333  1Е+6 НВ 192. Отжиг. 
 804  1Е+6 НВ 616. Закалка 830 С. Отпуск 150 С, масло. 
 652  1Е+6  2160  1670 НВ 582-67

Прокаливаемость

Закалка 850 °С.

Расстояние от торца, мм / HRC э
 1.5  3  4.5  6  9  12  15  18  24  33
 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
Кол-во мартенсита, % Крит.диам. в воде, мм Крит.диам. в масле, мм Крит. твердость, HRCэ
50  28-60  9-37  57 
90  20-54  6-30  62 

Физическиесвойства

Температура испытания, °С 20  100  200  300  400  500  600  700  800  900 
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа 211 
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа 80 
Плотность, pn, кг/см3 7812  7790  7750  7720  7680  7640 
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) 40  37  32 
Уд. электросопротивление (p, НОм · м) 390  470  520 
Температура испытания, °С 20- 100  20- 200  20- 300  20- 400  20- 500  20- 600  20- 700  20- 800  20- 900  20- 1000 
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С) 11.9  15.1  15.5  15.6  15.7 
  • Теплостойкость, красностойкость
  • Теплостойкость
  • Температура, °С Время, ч Твердость, HRCэ
    150-160  1  63
  • Обозначения:
Механические свойства
sв — 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

Источник: http://s-stal.ru/shkh15

Конструкционная сталь характеристики, свойства

Марка ШХ15 – назначение

Конструкционная подшипниковая сталь ШХ15 используется для изготовления деталей с высокой контактной прочностью/ твердостью/ износостойкостью – шарики Ø до 150 мм, ролики Ø до 23 мм, кольца с толщиной стенки до 14 мм, ролики толкателей, корпуса распылителей, нагнетательные клапаны, плунжеры и втулки, другие изделия.

Сталь ШХ15 – отечественные аналоги

Марка металлопроката

Заменитель

ШХ15

ШХ9

ШХ12

ШХ15СГ

Марка

Классификация

Вид поставки

ГОСТ

Зарубежные аналоги

ШХ15 (ШХ15–В, ШХ15–Ш)

Сталь конструкционная подшипниковая

Сортовой прокат

801–78

есть

Режим

Среда охлаждения

t, 0С

Отжиг

печь, 150С/ч

800

Вид полуфабриката

t, 0С

Охлаждение

Размер

Условия

Слиток

1150–800

до 400

Низкотемпературный отжиг

Заготовка

до 250

На воздухе

251–350

В яме

Свариваемость

Способы сварки

трудно свариваемая

КТС

Чувствительна.

Резка

Исходные данные

Обрабатываемость резанием Ku

Состояние

HB, МПа

sB, МПа

твердый сплав

быстрорежущая сталь

отожженное

179–217

730

0.90

0,36

Склонность к отпускной хрупкости

Склонна.

Сталь ШХ15 – химический состав

Массовая доля элементов не более, %:

Кислород

Кремний

Марганец

Медь

Никель

Сера

Титан

Углерод

Фосфор

Хром

0,0015

0,17–0,37

0,2–0,4

0,25

0,3

0,02

0,01

0,95–1,05

0,027

1,3–1,65

Материал ШХ15 – механические свойства

Сортамент

ГОСТ

Размеры – толщина, диаметр

Режим термообработки

t

KCU

y

d5

мм

кДж/м2

%

%

МПа

МПа

Прокат

801–78

Отжиг (печь) 150С/ч

800

440

45

20

370–410

590–730

Сортамент

ГОСТ

HB 10-1

Прокат

801–78

179–207

Критические точки

Ac1

Ac3

Ar1

Ar3

Мп

Температура

724

900

700

713

210

Термообработка

KCU при температурах

-500С

-400С

-250С

-200С

00С

+200С

Закалка (масло) 8300С

64

69

88

Отпуск (воздух) 1500С

Термообработка

HRC

НВ

t-1

s-1

Отжиг

192

333

Закалка (масло) 8300С

60

804

Отпуск 1500С

t

r

R 109

E 10-5

l

a 106

C

кг/м3

Ом·м

МПа

Вт/(м·град)

1/Град

Дж/ (кг·град)

20

7812

2.11

100

7790

390

11.9

200

7750

470

40

15.1

300

7720

520

15.5

400

7680

37

15.6

500

7640

32

15.7

Австралия

Англия

Болгария

Венгрия

Германия

Евросоюз

Испания

Италия

AS

BS

BDS

MSZ

DIN, WNr

EN

UNE

UNI

1.2067

1.3505

100Cr6

102Cr6

Китай

Польша

Румыния

США

Франция

Чехия

Швеция

Юж. Корея

Япония

GB

PN

STAS

AFNOR

CSN

SS

KS

JIS

Материал ШХ15 – область применения

Сталь марки ШХ15 используют для изготовления деталей с высокой контактной прочностью/ твердостью/ износостойкостью.

Условные обозначения

HRCэ

HB

KCU

y

d5

sT

МПа

кДж / м2

%

%

МПа

МПа

Твердость по Роквеллу

Твердость по Бринеллю

Ударная вязкость

Относительное сужение

Относительное удлинение при разрыве

Предел текучести

Предел кратковременной прочности

Ku

s0,2

t-1

s-1

Коэффициент относительной обрабатываемости

Условный предел текучести с 0,2% допуском при нагружении на значение пластической деформации

Предел выносливости при кручении (симметричный цикл)

Предел выносливости при сжатии-растяжении (симметричный цикл)

N

число циклов деформаций/ напряжений, выдержанных объектом под нагрузкой до появления усталостного разрушения/ трещины

Свариваемость

Без ограничений

Ограниченная

Трудно свариваемая

Подогрев

нет

до 100–1200С

200–3000С

Термообработка

нет

есть

отжиг

Физические свойства

R

Ом·м

Удельное сопротивление

r

кг/м3

Плотность

C

Дж/(кг·град)

Удельная теплоемкость

l

Вт/(м·град)

Коэффициент теплопроводности

a

1/Град

Коэффициент линейного расширения

E

МПа

Модуль упругости

t

Температура

Купить конструкционную подшипниковую сталь ШХ15 в Санкт-Петербурге Вы можете по телефону + 7 (812) 703-43-43. Специалисты компании «ЛенСпецСталь» оформят заказ, сориентируют по сортаменту, ценам, условиям доставки.

Продукция

Доставка

Контакты

Источник: https://www.lsst.ru/spravochnik-metalloprokata/konstruktsionnaya-stal/stal-shkh15/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector