Подшипники из стали ШХ15: характеристики, применение и исполнения
Подшипники ШХ15 — это изделия, изготовленные из подшипниковой стали марки ШХ15 по ГОСТ 801, содержащей около 1,0 % углерода и 1,5 % хрома. Именно такое сочетание обеспечивает высокую твёрдость после закалки — 60–65 HRC, а также необходимую контактную выносливость при циклических нагрузках. Подшипники ШХ15 применяются в узлах, где требуется длительный ресурс при высоких радиальных и осевых нагрузках.
Технические характеристики материала
Сталь ШХ15 относится к высокоуглеродистым хромистым подшипниковым сталям. После закалки и низкого отпуска структура представляет собой мартенсит с равномерно распределёнными карбидами хрома, что обеспечивает износостойкость и сопротивление контактной усталости. Глубина прокаливаемости позволяет изготавливать кольца и тела качения сечением до 20–25 мм с получением сквозной закалки.
- Твёрдость после термообработки — 60–65 HRC
- Предел контактной выносливости — базовая динамическая грузоподъёмность зависит от типоразмера
- Рабочая температура без потери свойств — до +120 C
- Теплостойкость при кратковременном нагреве — до +150 C
- Коэффициент линейного расширения — 11,5 10 1/C
Типы подшипников из ШХ15
Из стали ШХ15 изготавливают практически все основные классы подшипников качения. Наибольшее распространение получили радиальные однорядные шарикоподшипники серий 100, 200, 300, 400 по ГОСТ 3478, а также роликовые подшипники с короткими цилиндрическими роликами серий 2200, 2300, 3200. Для узлов с осевыми нагрузками применяют упорные и радиально-упорные исполнения.
- Шариковые радиальные однорядные — серии 100–400
- Шариковые радиально-упорные — серии 36000, 46000
- Роликовые цилиндрические — серии 2200, 2300, 3200
- Роликовые конические — серии 7200, 7300
- Упорные шариковые — серии 8000, 9000
Типовые параметры исполнений
| Тип | Серия | Внутренний диаметр, мм | Класс точности | Динамическая нагрузка, кН |
|---|---|---|---|---|
| Шариковый радиальный | 206 | 30 | 6 | 19,5 |
| Шариковый радиальный | 308 | 40 | 5 | 41,0 |
| Роликовый цилиндрический | 2310 | 50 | 6 | 56,0 |
| Радиально-упорный | 46307 | 35 | 5 | 33,0 |
| Конический роликовый | 7210 | 50 | 6 | 52,0 |
Области применения
Подшипники ШХ15 устанавливаются в электродвигателях серий АИР и 4А, редукторах цилиндрических и червячных, шпиндельных узлах металлорежущих станков, насосах центробежных и шестерённых. В автомобильной технике — в ступицах, коробках передач, генераторах. В горно-металлургическом оборудовании — в дробилках, конвейерных роликах, прокатных станах. В сельхозтехнике — в узлах сеялок, комбайнов, почвообрабатывающих агрегатов.
Эксплуатационные ограничения
Сталь ШХ15 не предназначена для работы в агрессивных средах без дополнительной защиты. При контакте с влагой и кислотами требуется применение нержавеющих аналогов, например ШХ15СГ или 95Х18. При температурах выше +150 C наблюдается снижение твёрдости и ускоренное накопление контактной усталости. Для высокотемпературных узлов применяют стали с повышенным содержанием хрома и молибдена.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость у подшипников ШХ15?
После закалки и низкого отпуска твёрдость составляет 60–65 HRC. Это обеспечивает высокую износостойкость и сопротивление контактной усталости при циклических нагрузках.
До какой температуры работают подшипники из ШХ15?
Без потери эксплуатационных свойств — до +120 C. Кратковременно допустим нагрев до +150 C, но при этом снижается твёрдость и сокращается ресурс.
Чем отличается ШХ15 от ШХ15СГ?
ШХ15СГ дополнительно легирована кремнием и марганцем, что увеличивает прокаливаемость и позволяет изготавливать кольца крупных сечений. ШХ15 применяется для подшипников малых и средних типоразмеров.
Можно ли использовать подшипники ШХ15 во влажной среде?
Без дополнительной защиты — нет. Сталь ШХ15 склонна к коррозии. Для влажных и агрессивных сред применяют нержавеющие подшипниковые стали, например 95Х18 или ШХ15СГ с защитными покрытиями.
