Горячекатаный круглый пруток ШХ15: конструкционная подшипниковая сталь для механической обработки
Горячекатаный круглый пруток ШХ15 — сортовой прокат из высокоуглеродистой подшипниковой стали, полученный методом горячей прокатки при температуре 1150–1250 C с последующим контролируемым охлаждением. Сталь ШХ15 содержит 0,95–1,05 % углерода и 1,30–1,65 % хрома, что обеспечивает высокую твёрдость после закалки — 60–65 HRC — и равномерное распределение карбидной фазы. Прокат выпускается в виде прутков круглого сечения диаметром от 5 до 270 мм по ГОСТ 2590 и ГОСТ 801. Точность прокатки соответствует квалитетам h9–h12, кривизна прутка не превышает 0,2 % длины для диаметров до 100 мм.
Сортамент и технические параметры
Горячекатаный круг ШХ15 поставляется в термически обработанном (отожжённом) состоянии с твёрдостью 179–207 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием и подготовку структуры к последующей закалке. Прутки мерной, кратной и немерной длины режутся в диапазоне 2–6 м. Для крупных партий возможна поставка в прутках до 9 м по согласованию. Овальность сечения не превышает 50 % допуска на диаметр, а предельные отклонения по ГОСТ 2590 для горячекатаного проката повышенной точности составляют от +0,3 до –0,5 мм для диаметров 20–50 мм.
| Диаметр, мм | Предельные отклонения, мм | Твёрдость, HB | Макроструктура (балл) | Длина прутка, м |
|---|---|---|---|---|
| 10–20 | +0,3 / –0,5 | 179–207 | 2 | 2–6 |
| 21–50 | +0,4 / –0,6 | 179–207 | 2 | 2–6 |
| 51–100 | +0,5 / –0,8 | 179–207 | 3 | 2–6 |
| 101–150 | +0,6 / –1,0 | 179–207 | 3 | 2–6 |
| 151–200 | +0,8 / –1,2 | 179–207 | 3 | 2–6 |
Структура и свойства стали ШХ15
После горячей прокатки и сфероидизирующего отжига структура прутка ШХ15 представляет собой зернистый перлит с равномерно распределёнными карбидами хрома. Карбидная неоднородность не превышает 3 балла по ГОСТ 801, что критично для последующей закалки и эксплуатационной стойкости подшипниковых деталей. Отсутствие карбидной сетки и строчечных включений обеспечивает изотропность механических свойств после термической обработки. Прокат проходит ультразвуковой контроль внутренних дефектов и контроль макроструктуры на поперечных темплетах.
Области применения
- Изготовление колец подшипников качения — внутренних и наружных обойм, тел качения диаметром до 200 мм.
- Производство плунжеров, золотников и гильз гидравлических систем высокого давления.
- Изготовление шпинделей, оправок и центровых валов металлорежущих станков.
- Производство калибров, пробок и измерительных втулок для метрологического обеспечения.
- Изготовление деталей топливной аппаратуры дизельных двигателей — распылителей и нагнетательных клапанов.
- Производство роликов и осей цепных передач для горно-шахтного оборудования.
Механическая обработка и термообработка
Горячекатаный пруток ШХ15 в отожжённом состоянии обрабатывается резанием на токарных станках с ЧПУ, обеспечивая шероховатость Ra 1,6–3,2 мкм при чистовом точении твердосплавным инструментом. Закалка проводится при 830–850 C с охлаждением в масле, отпуск — при 150–160 C, что обеспечивает твёрдость 62–65 HRC. Для крупногабаритных деталей применяется ступенчатая закалка с изотермической выдержкой в соляных ваннах. Обрабатываемость резанием в отожжённом состоянии соответствует группе VI по классификации обрабатываемости конструкционных сталей.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость у горячекатаного прутка ШХ15 в состоянии поставки?
Пруток поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью 179–207 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием и подготовку структуры к закалке.
Какой максимальный диаметр горячекатаного круга ШХ15 доступен?
Стандартный сортамент включает прутки диаметром до 270 мм. Для диаметров свыше 150 мм предельные отклонения увеличиваются до +0,8 / –1,2 мм.
Проводится ли ультразвуковой контроль прутков ШХ15?
Да, прокат проходит УЗК внутренних дефектов, а также контроль макроструктуры на поперечных темплетах с оценкой карбидной неоднородности не более 3 баллов.
Какая термообработка требуется для достижения максимальной твёрдости?
Закалка при 830–850 C в масле с последующим отпуском при 150–160 C обеспечивает твёрдость 62–65 HRC.
