Горячекатаный круглый пруток 15Х: конструкционная легированная сталь для деталей машиностроения
Горячекатаный круглый пруток 15Х — сортовой прокат из конструкционной легированной хромистой стали, поставляемый по ГОСТ 2590 и ГОСТ 4543. Сталь 15Х содержит 0,12–0,18 % углерода и 0,70–1,00 % хрома; такая композиция обеспечивает сочетание умеренной прочности, высокой пластичности и прокаливаемости в пределах 20–30 мм при закалке. Пруток выпускается диаметром 5–250 мм в состоянии поставки без термической обработки либо после нормализации и отжига, что определяет исходную твёрдость 156–197 HB и последующую обрабатываемость резанием.
Сортамент и геометрические параметры
Прокат круглого сечения 15Х нормируется по предельным отклонениям, кривизне и овальности в зависимости от точности прокатки. Для машиностроительных заготовок критичны допуск на диаметр и длина прутка, поскольку они определяют раскрой под токарную обработку и объём отхода стружки.
- Диаметр: 5–250 мм, обычная и повышенная точность прокатки
- Длина: 2–6 м мерная, немерная, кратная; до 11,7 м по согласованию
- Кривизна: не более 0,5 % длины для точных партий
- Овальность: в пределах поля допуска на диаметр
- Состояние поставки: горячекатаный, нормализованный, отожжённый
- Клеймение и маркировка: бирка с номером плавки, партии, сертификат качества
Химический состав и механические свойства
Сталь 15Х относится к группе хромистых конструкционных сталей перлитного класса. Легирование хромом повышает твёрдость после закалки и сопротивление окислению при нагреве, а низкое содержание углерода сохраняет вязкость и способность к холодной штамповке. Механические характеристики определяются после нормализации и последующей закалки с отпуском.
| Показатель | Значение | Условие | Единица | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | 690 | закалка 860 C, отпуск 200 C | МПа | ГОСТ 1497 |
| Предел текучести т | 490 | закалка + отпуск | МПа | ГОСТ 1497 |
| Относительное удлинение 5 | 12 | закалка + отпуск | % | ГОСТ 1497 |
| Ударная вязкость KCU | 59 | 20 C | Дж/см | ГОСТ 9454 |
| Твёрдость | 156–197 | нормализация | HB | ГОСТ 9012 |
| Углерод C | 0,12–0,18 | плавка | % | ГОСТ 22536 |
| Хром Cr | 0,70–1,00 | плавка | % | ГОСТ 22536 |
Технологические свойства и термообработка
Пруток 15Х удовлетворительно обрабатывается резанием в отожжённом состоянии и сваривается всеми видами сварки без предварительного подогрева при толщине до 20 мм. Прокаливаемость ограничена, поэтому детали сечением свыше 30 мм не достигают сквозной закалки. Температура закалки — 860–880 C в масле, отпуск — 160–200 C для получения твёрдости 45–52 HRC. Цементация при 900–930 C с последующей закалкой формирует поверхностный слой твёрдостью 58–62 HRC при вязкой сердцевине.
Области применения
Пруток применяется для изготовления деталей, работающих при умеренных нагрузках и требующих поверхностного упрочнения: зубчатых колёс, валов, шпинделей, осей, втулок, рычагов, крепёжных элементов. В нефтегазовом машиностроении из него изготавливают шпильки фланцевых соединений, в станкостроении — ходовые винты и валы коробок передач, в автомобилестроении — детали трансмиссии и рулевого управления.
- Машиностроение: валы, оси, шестерни, шпиндели станков
- Автомобильная промышленность: детали КПП, рулевые тяги, крепёж
- Нефтегазовое оборудование: шпильки, фланцы, элементы арматуры
- Сельхозтехника: втулки, пальцы, рычаги навесных систем
- Металлообработка: заготовки под токарную и фрезерную обработку
Вопросы и ответы
Чем сталь 15Х отличается от стали 20Х?
Сталь 15Х содержит 0,12–0,18 % углерода против 0,17–0,23 % у 20Х. Меньшее содержание углерода даёт более высокую пластичность и лучшую штампуемость, но снижает прочность после закалки и глубину прокаливаемости.
Применяется ли пруток 15Х для цементации?
Да. Низкоуглеродистая основа обеспечивает вязкую сердцевину, а хром повышает твёрдость цементованного слоя до 58–62 HRC. Режим: цементация 900–930 C, закалка, низкий отпуск.
Какой диаметр прутка доступен для поставки?
Стандартный сортамент — от 5 до 250 мм по ГОСТ 2590. Для диаметров свыше 100 мм уточняется способ производства и наличие термообработки.
Сваривается ли сталь 15Х без подогрева?
Да, при толщине стенки или сечения до 20 мм сварка выполняется без предварительного подогрева. Для массивных деталей рекомендуется подогрев 150–200 C и последующая термообработка.
