Подшипниковый квадрат: сортовой прокат для ответственных узлов трения
Подшипниковый квадрат горячекатаный сортовой прокат квадратного сечения из конструкционной качественной стали, предназначенный для изготовления деталей подшипников скольжения, втулок, сепараторов и элементов узлов трения, работающих в условиях высоких контактных нагрузок. Материал поставляется в прутках мерной или немерной длины, прошедший термическую обработку для обеспечения стабильной твердости по сечению.
Ключевое отличие подшипникового квадрата от обычного конструкционного регламентированный химический состав с пониженным содержанием серы и фосфора, а также контроль макроструктуры на отсутствие усадочных раковин и ликвационных зон. Это обеспечивает предсказуемое поведение материала при механической обработке и последующей закалке.
Материалы и механические характеристики
Производство регламентируется ГОСТ 2590 и техническими условиями на подшипниковые стали. Основные марки ШХ15, ШХ15СГ, а также конструкционные стали 45, 40Х с дополнительными требованиями по прокаливаемости. Твердость в состоянии поставки от 170 до 207 HB, после нормализации от 179 до 217 HB.
Для узлов трения с ударными нагрузками применяется сталь 20Х с цементацией. Для высоконагруженных подшипниковых опор металлургических агрегатов ШХ15СГ с повышенным содержанием кремния, обеспечивающим прокаливаемость до 40 мм.
| Марка стали | Твердость, HB | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % | Применение |
|---|---|---|---|---|
| ШХ15 | от 170 до 207 | от 590 до 640 | от 15 до 20 | Подшипники скольжения, втулки |
| ШХ15СГ | от 179 до 217 | от 610 до 660 | от 14 до 18 | Тяжелонагруженные опоры |
| 45 | от 170 до 200 | от 340 до 360 | от 16 до 19 | Сепараторы, направляющие |
Геометрические параметры и допуски
Сторона квадрата от 8 до 200 мм. Допуски по ГОСТ 2590 класса точности В: для размеров до 30 мм 0,5 мм, от 30 до 60 мм 0,8 мм, свыше 60 мм 1,1 мм. Скручивание профиля вокруг продольной оси не превышает 1 на метр длины. Кривизна не более 0,5% от длины прутка.
Поставка возможна в прутках длиной от 2 до 6 м, а также в бухтах для сечений до 16 мм. Допускается изготовление с обрезкой концов под сварку или механическую обработку.
Технология производства и контроль качества
Прокатка выполняется на непрерывных станах с последующим замедленным охлаждением для предотвращения флокенообразования. Контроль качества включает ультразвуковую дефектоскопию на наличие внутренних расслоений, проверку химического состава спектральным методом и измерение твердости по Бринеллю на каждом прутке.
Для ответственных применений предусмотрен дополнительный контроль магнитопорошковая дефектоскопия поверхности и оценка глубины обезуглероженного слоя металлографическим методом. Глубина обезуглероживания не превышает 0,3 мм для сечений до 50 мм.
Области применения
- Подшипники скольжения прокатных станов и кузнечно-прессового оборудования
- Втулки и вкладыши насосных агрегатов нефтеперекачивающих станций
- Направляющие скольжения металлорежущих станков с ЧПУ
- Сепараторы роликовых подшипников тяжелых редукторов
- Опорные элементы гидроцилиндров экскаваторной техники
- Детали узлов трения поршневых компрессоров и дизельных двигателей
Особенности механической обработки
Материал хорошо обрабатывается резанием в состоянии поставки. Для получения чистовой поверхности рекомендуется применять твердосплавные пластины с покрытием TiN при скоростях резания от 80 до 120 м/мин. При изготовлении деталей с последующей закалкой необходимо учитывать коэффициент усадки от 0,8 до 1,2% в зависимости от марки стали и режима термообработки.
Для подшипниковых узлов с интенсивным тепловыделением рекомендуется назначать посадки с натягом от 0,02 до 0,05 мм, компенсирующие температурное расширение при рабочих температурах до 150C.
Вопросы и ответы (FAQ)
Чем подшипниковый квадрат отличается от обычного стального квадрата?
Регламентированным химическим составом с ограничением вредных примесей, контролем макроструктуры и стабильной твердостью по сечению. Обычный конструкционный квадрат не гарантирует отсутствие внутренних дефектов, критичных для деталей трения.
Какие марки стали используются для подшипникового квадрата?
Основные марки ШХ15 и ШХ15СГ по ГОСТ 801, а также стали 45, 40Х, 20Х с дополнительными требованиями по прокаливаемости. Выбор марки определяется условиями нагружения узла трения.
Какой допуск на размер стороны квадрата предусмотрен?
Для размеров до 30 мм допуск составляет 0,5 мм, от 30 до 60 мм 0,8 мм, свыше 60 мм 1,1 мм по классу точности В ГОСТ 2590.
Возможна ли поставка подшипникового квадрата в бухтах?
Да, для сечений до 16 мм допускается поставка в бухтах. Для более крупных сечений только в прутках мерной или немерной длины от 2 до 6 м.
