Калиброванный круг 15Х: конструкционная легированная сталь для холодной обработки
Калиброванный круг 15Х — сортовой прокат круглого сечения из конструкционной легированной стали марки 15Х (хромистая группа), изготовленный методом холодного волочения с последующей правкой и калибровкой. В отличие от горячекатаного проката, калиброванный круг 15Х обеспечивает жёсткие допуски по диаметру, повышенную чистоту поверхности и стабильные механические свойства по длине прутка, что критично для автоматной обработки на токарных станках и холодной высадки.
Химический состав и структура стали 15Х
Марка 15Х регламентируется ГОСТ 4543. Среднее содержание углерода — 0,15 %, хрома — 0,7–1,0 %. Низкое содержание углерода в сочетании с хромом даёт феррито-перлитную структуру с умеренной прочностью и высокой пластичностью. Хром повышает прокаливаемость и коррозионную стойкость в слабоагрессивных средах, а также препятствует росту зерна при нагреве под цементацию.
- Углерод (C) — 0,12–0,19 %
- Хром (Cr) — 0,70–1,00 %
- Кремний (Si) — 0,17–0,37 %
- Марганец (Mn) — 0,30–0,60 %
- Сера (S) — не более 0,035 %
- Фосфор (P) — не более 0,035 %
Механические свойства калиброванного круга 15Х
Свойства калиброванного проката зависят от состояния поставки: без термообработки (нагартованный), нормализованный или отожжённый. Нагартованный калиброванный круг 15Х имеет повышенную твёрдость и прочность при сниженной пластичности; отожжённый — максимальную обрабатываемость резанием.
| Состояние поставки | Диаметр, мм | Предел прочности в, МПа | Твёрдость HB | Относительное удлинение , % |
|---|---|---|---|---|
| Нагартованный | 8–20 | 640–780 | 207–241 | 8–12 |
| Нормализованный | 10–30 | 440–590 | 156–197 | 18–22 |
| Отожжённый | 6–40 | 370–490 | 126–170 | 22–28 |
| Улучшенный (закалка + отпуск) | 12–25 | 690–880 | 235–277 | 10–14 |
Точность и состояние поверхности
Калиброванный круг 15Х поставляется по квалитетам h8–h11 с шероховатостью Ra 1,25 мкм. Допуск по диаметру для круга 15Х h9 при 10 мм составляет –0,036 мм, что обеспечивает посадку без дополнительной механической обработки в направляющих втулках, цанговых патронах и зажимных устройствах. Кривизна прутка не превышает 0,5 мм на 1 м длины.
Технологические свойства и обработка
Сталь 15Х хорошо сваривается всеми видами сварки, включая контактную стыковую, что используется при изготовлении длинномерных стержневых конструкций. Обрабатываемость резанием в отожжённом состоянии — удовлетворительная, сопоставима со сталью 20. Склонность к отпускной хрупкости второго рода отсутствует благодаря низкому содержанию углерода.
- Цементация при 900–930 C с закалкой в воде или масле
- Закалка от 860–880 C, отпуск 180–200 C
- Твердость цементованного слоя — 58–62 HRC при глубине 0,6–1,2 мм
- Свариваемость — без ограничений, без предварительного подогрева
- Обрабатываемость резанием — Kv 1,0 (эталон — сталь 45)
Области применения
Калиброванный круг 15Х применяется в узлах, где требуется сочетание вязкой сердцевины и твёрдой поверхностной зоны после химико-термической обработки. Типовые изделия — оси, валики, пальцы, шпильки, толкатели, зубчатые колёса малых модулей, крепёж для сельхозтехники и автомобилестроения.
- Автомобильная промышленность — шкворни, пальцы рулевых тяг, втулки
- Станкостроение — направляющие колонки, фиксаторы, штифты
- Сельхозмашиностроение — оси навесного оборудования, звенья цепей
- Нефтегазовое оборудование — шпильки фланцевых соединений низкого давления
- Метизное производство — заготовки под холодную высадку болтов, винтов
Вопросы и ответы
Чем калиброванный круг 15Х отличается от горячекатаного?
Калиброванный круг 15Х изготовлен холодным волочением, имеет допуск h8–h11, шероховатость Ra 1,25 мкм и повышенную точность по кривизне. Горячекатаный прокат той же марки поставляется с допусками по ГОСТ 2590 и требует дополнительной обработки.
Подвергается ли сталь 15Х цементации?
Да. Низкое содержание углерода (0,15 %) делает 15Х пригодной для цементации при 900–930 C. После закалки и низкого отпуска поверхностный слой достигает 58–62 HRC при сохранении вязкой сердцевины.
Какие диаметры калиброванного круга 15Х доступны?
Стандартный сортамент — от 6 до 40 мм с шагом 0,5–1 мм. Поставка осуществляется в прутках длиной 2–6 м или в мотках для диаметров до 12 мм.
Применяется ли 15Х для холодной высадки?
Да, в отожжённом состоянии калиброванный круг 15Х используется как заготовка для холодной высадки крепежа. Относительное удлинение 22–28 % обеспечивает деформацию без образования трещин.
