Подшипниковый шестигранник ШХ15: сортамент и применение
Подшипниковый шестигранник ШХ15 — горячекатаный калиброванный прокат шестигранного сечения из шарикоподшипниковой стали, предназначенный для изготовления деталей, работающих в условиях высоких контактных нагрузок. Материал относится к группе высокоуглеродистых хромистых сталей с содержанием углерода 0,95–1,05 % и хрома 1,30–1,65 %, что обеспечивает после термической обработки твёрдость 60–64 HRC и высокую износостойкость.
Шестигранный профиль поставляется в состоянии горячей прокатки или после калибровки, что позволяет использовать его для последующей механической обработки на токарных и фрезерных станках. Размер под ключ варьируется от 8 до 55 мм, длина прутков — 3–6 м. Прокат соответствует требованиям ГОСТ 2590 и ГОСТ 4543, химический состав регламентируется ГОСТ 801-78.
Технические характеристики шестигранника ШХ15
Сталь ШХ15 характеризуется высокой прокаливаемостью — при закалке от 830–860 C в масле обеспечивается сквозная прокаливаемость сечений до 30–40 мм. После низкого отпуска при 150–180 C достигается оптимальное сочетание твёрдости и вязкости. Предел прочности в отожжённом состоянии составляет 590–730 МПа, твёрдость по Бринеллю — 179–207 HB.
Микроструктура стали после отжига — зернистый перлит с равномерно распределёнными карбидами хрома, что обеспечивает стабильность свойств при последующей закалке. Содержание неметаллических включений контролируется по ГОСТ 801-78 и не превышает 2 баллов по оксидам и 1 балла по сульфидам.
| Размер под ключ, мм | Предел прочности, МПа | Твёрдость, HB | Масса 1 м, кг | Допуск, мм |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 640 | 190 | 0,68 | +0,3 / –0,5 |
| 17 | 660 | 195 | 1,96 | +0,4 / –0,6 |
| 24 | 680 | 200 | 3,91 | +0,5 / –0,7 |
| 36 | 710 | 207 | 8,80 | +0,6 / –0,8 |
Области применения шестигранника ШХ15
Шестигранный прокат из стали ШХ15 востребован в производствах, где требуется высокая твёрдость и сопротивление контактной усталости. Основные направления использования:
- изготовление тел качения — роликов, шариков и игл для подшипников качения различных типов;
- производство плунжерных пар топливной аппаратуры дизельных двигателей;
- выпуск дорнов, оправок и калибров для металлообрабатывающего инструмента;
- изготовление роликов рольгангов прокатных станов и направляющих роликов конвейерных систем;
- производство матриц и пуансонов для холодной высадки крепежа;
- изготовление валов и осей малонагруженных узлов трения, работающих при умеренных скоростях.
Шестигранная форма заготовки обеспечивает удобный захват при токарной обработке в патроне, исключая проскальзывание, и позволяет изготавливать детали с шестигранными головками без дополнительной фрезерной операции. Применение калиброванного шестигранника сокращает припуски под механическую обработку до 0,5–1,0 мм на сторону.
Термическая обработка и режимы резания
Для достижения рабочих свойств детали из шестигранника ШХ15 подвергаются закалке с нагревом до 830–860 C с выдержкой 20–30 минут и охлаждением в масле. После закалки выполняется низкий отпуск при 150–180 C в течение 1,5–2 часов. Твёрдость после термообработки — 60–64 HRC, что обеспечивает высокую износостойкость при контактных нагрузках до 3000 МПа.
Механическая обработка шестигранника ШХ15 в отожжённом состоянии выполняется твердосплавным инструментом со скоростями резания 80–120 м/мин для точения и 40–60 м/мин для фрезерования. При шлифовании закалённых деталей применяются круги из электрокорунда зернистостью 25–40 на керамической связке.
Вопросы и ответы
Чем отличается шестигранник ШХ15 от конструкционных сталей?
ШХ15 содержит 1,30–1,65 % хрома и 0,95–1,05 % углерода, что обеспечивает после закалки твёрдость 60–64 HRC. Конструкционные стали типа 40Х или 45 имеют твёрдость после термообработки не выше 45–50 HRC и не предназначены для высоких контактных нагрузок.
Какие размеры шестигранника ШХ15 доступны?
Сортамент включает размеры под ключ от 8 до 55 мм. Наиболее востребованы размеры 10–36 мм, используемые для изготовления роликов и плунжеров. Длина прутков — 3–6 метров, возможна порезка в размер по требованию заказчика.
Требуется ли предварительная обработка перед закалкой?
Прокат поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью 179–207 HB и структурой зернистого перлита. Механическая обработка выполняется без предварительной нормализации. После чистовой обработки деталь закаливается и отпускается.
Какие допуски на размеры шестигранника?
Горячекатаный шестигранник поставляется с допусками по ГОСТ 2590: для размеров до 20 мм — +0,3 / –0,5 мм, для размеров свыше 20 мм — +0,5 / –0,7 мм. Калиброванный прокат имеет допуски h11.
