Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Прямоугольная поковка из конструкционной стали ШХ15: технические характеристики и применение
Прямоугольная поковка из стали ШХ15 — это горячедеформированный полуфабрикат, получаемый из подшипниковой стали, которая по классификации относится к высокоуглеродистым конструкционным (подшипниковым) сталям. Марка ШХ15 регламентируется ГОСТ 801 и содержит около 1,0 % углерода и 1,5 % хрома. Именно такое сочетание обеспечивает высокую твёрдость после закалки, износостойкость и контактную выносливость. Прямоугольное сечение поковки позволяет рационально раскраивать заготовки для деталей с плоскими и призматическими поверхностями, минимизируя отходы при механической обработке.
Химический состав и механические свойства
Сталь ШХ15 выплавляется в электродуговых печах или методом электрошлакового переплава, что снижает содержание неметаллических включений и газов. После ковки поковка подвергается отжигу — это снижает твёрдость до 179–207 HB и подготавливает структуру к последующей механической обработке. Основные параметры:
- Массовая доля углерода — 0,95–1,05 %
- Массовая доля хрома — 1,30–1,65 %
- Твёрдость после отжига — 179–207 HB
- Твёрдость после закалки и отпуска — 60–64 HRC
- Температура закалки — 830–850 C, отпуск — 150–170 C
- Предел прочности после термической обработки — не менее 2000 МПа
Технология изготовления поковок
Прямоугольные поковки из ШХ15 получают свободной ковкой или штамповкой на молотах и гидравлических прессах. Исходная заготовка — слиток или непрерывнолитая заготовка — нагревается до 1150–1200 C и деформируется с соблюдением температурного интервала ковки 800–1150 C. Превышение температуры ведёт к пережогу, а снижение ниже 800 C — к образованию трещин. После деформации поковка охлаждается замедленно в термостатах или колодцах для предотвращения флокенов и трещин. Финальный отжиг формирует зернистый перлит, необходимый для последующей токарной и фрезерной обработки.
Типоразмеры и допуски
| Толщина, мм | Ширина, мм | Длина, мм | Допуск, мм | Масса, кг |
|---|---|---|---|---|
| 60 | 120 | 400 | +4/–2 | 22,6 |
| 80 | 160 | 500 | +5/–2 | 50,2 |
| 100 | 200 | 600 | +6/–3 | 94,2 |
| 120 | 250 | 700 | +8/–3 | 164,8 |
| 150 | 300 | 800 | +10/–4 | 282,6 |
Области применения
Прямоугольные поковки из ШХ15 используются там, где требуется сочетание высокой поверхностной твёрдости и объёмной прочности. Основные направления:
- Кольца и ролики крупногабаритных подшипников прокатных станов
- Плунжеры и направляющие втулки гидравлических прессов
- Ножи и матрицы для холодной штамповки листового металла
- Копиры и кулачки в кузнечно-прессовом оборудовании
- Измерительные плитки и калибры высокой точности
- Шпиндели и оправки для токарных станков с ЧПУ
Термическая обработка и контроль качества
Перед эксплуатацией поковки проходят закалку в масле с температуры 830–850 C и низкий отпуск при 150–170 C. Такой режим обеспечивает твёрдость 60–64 HRC при сохранении достаточной вязкости. Контроль макро- и микроструктуры выполняется по ГОСТ 801: оценивается наличие карбидной сетки, строчечности и неметаллических включений. Ультразвуковая дефектоскопия выявляет внутренние трещины и расслоения. Твёрдость проверяется на приборе Бринелля после отжига и на Роквелле после закалки.
Вопросы и ответы
Чем отличается ШХ15 от ШХ15СГ?
ШХ15СГ дополнительно легирована кремнием и марганцем, что повышает прокаливаемость и позволяет закаливать детали крупного сечения. ШХ15 применяется для изделий с толщиной стенки до 20–25 мм.
Какая максимальная температура эксплуатации поковок из ШХ15?
Длительная рабочая температура не должна превышать 150–180 C. При более высоких температурах происходит отпуск и снижение твёрдости, что недопустимо для подшипниковых деталей.
Можно ли сваривать поковки из ШХ15?
Сварка затруднена из-за высокого содержания углерода — требуется предварительный и сопутствующий подогрев до 200–300 C, а также последующая термообработка. В большинстве случаев соединение выполняется механическим способом.
Какой вид термообработки применяется для снятия внутренних напряжений?
Применяется отжиг при 790–810 C с медленным охлаждением до 500 C со скоростью не более 30 C/ч, что обеспечивает снятие напряжений и получение структуры зернистого перлита.