Поковки ШХ15 в Минске


Поковки из стали ШХ15: конструкционные особенности и применение

Поковки из подшипниковой стали ШХ15 (аналог 100Cr6, DIN 1.3505) получают методом горячей объёмной штамповки или свободной ковки при температуре 1150–850 C с последующей нормализацией и сфероидизирующим отжигом. Химический состав регламентирован ГОСТ 801-78: углерод — 0,95–1,05 %, хром — 1,30–1,65 %, кремний — 0,17–0,37 %, марганец — 0,20–0,40 %. Такое сочетание обеспечивает сквозную прокаливаемость в сечениях до 40 мм и твёрдость после закалки 61–65 HRC.

Кованые заготовки из ШХ15 применяют там, где требуется сочетание высокой контактной выносливости и износостойкости при знакопеременных нагрузках: кольца крупногабаритных подшипников, ролики, оси, плунжеры, шпиндели металлорежущих станков, детали буровых долот. Структура после ковки — пластинчатый перлит с карбидной сеткой, которая устраняется отжигом до зернистого перлита (HB 179–207).

Технические параметры поковок ШХ15

ПараметрЗначениеМетод контроляВлияние на эксплуатациюНорматив
Масса поковки0,5–120 кгвзвешиваниеопределяет схему штамповкиГОСТ 8479-70
Твёрдость после отжига179–207 HBпо Бринеллюобрабатываемость резаниемГОСТ 801-78
Твёрдость после закалки61–65 HRCпо Роквеллуконтактная выносливостьГОСТ 801-78
Карбидная неоднородность 3 балламеталлографияресурс подшипникаГОСТ 801-78
Загрязнённость неметаллическими включениями 2,5 баллаГОСТ 1778-70усталостная прочностьГОСТ 801-78

Технологические операции и режимы

  • Нагрев под ковку — 1120–1150 C, ковка в интервале 1150–850 C без подстуживания во избежание трещин.
  • Сфероидизирующий отжиг — 780–800 C, выдержка 3–6 ч, медленное охлаждение 20–30 C/ч до 600 C.
  • Закалка — 830–850 C в масле, отпуск — 150–170 C, 1–2 ч для достижения 61–65 HRC.
  • Контроль макроструктуры — травление по ГОСТ 10243-75, выявление флокенов и ликвационных зон.
  • Ультразвуковая дефектоскопия поковок ответственного назначения по ГОСТ Р 55724-2013.

Области применения

  • Кольца и ролики крупногабаритных подшипников прокатных станов, буровых долот, редукторов.
  • Плунжеры и гильзы топливной аппаратуры дизелей, работающие при давлении до 200 МПа.
  • Шпиндели и оправки металлорежущих станков с частотой вращения до 12 000 об/мин.
  • Детали шарнирно-рычажных механизмов экскаваторов и дробильного оборудования.
  • Калибры, оправки и измерительный инструмент повышенной износостойкости.

Вопросы и ответы

Какая твёрдость поковок ШХ15 после отжига?

После сфероидизирующего отжига твёрдость составляет 179–207 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием и подготовку структуры к закалке.

Допускается ли сварка поковок из ШХ15?

Сварка не рекомендуется из-за высокого содержания углерода (0,95–1,05 %) — образуются холодные трещины и зоны закалки. Соединение выполняют только в отожжённом состоянии с последующей термообработкой.

Какой максимальный диаметр сечения прокаливается насквозь?

Сквозная прокаливаемость при закалке в масле обеспечивается в сечениях до 40 мм; при больших диаметрах применяют ступенчатую закалку или изотермическую обработку.

Чем нормируется карбидная неоднородность поковок?

Карбидная неоднородность нормируется ГОСТ 801-78 и не должна превышать 3 балла для поковок ответственного назначения.