Шестигранник ШХ15 в Минске

Шестигранник ШХ15: конструкционный прокат из подшипниковой стали

Шестигранник ШХ15 — это горячекатаный или калиброванный профиль с шестью гранями, изготовленный из высокоуглеродистой подшипниковой стали марки ШХ15 по ГОСТ 801. В отличие от общего сортамента шестигранного проката, данный профиль сочетает геометрию правильного шестигранника с металлургическими свойствами шарикоподшипниковой стали: повышенной твёрдостью после закалки, высокой контактной выносливостью и сопротивлением знакопеременным нагрузкам. Прокат поставляется в виде прутков длиной 2–6 м, в термообработанном (отожжённом) состоянии с твёрдостью 179–207 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием на токарных автоматах и обрабатывающих центрах.

Сортамент и геометрические параметры

Шестигранник ШХ15 выпускается преимущественно по ГОСТ 2879 (горячекатаный) и ГОСТ 8560 (калиброванный). Размер под ключ варьируется от 8 до 100 мм. Для горячекатаного профиля предельные отклонения по размеру под ключ соответствуют полю допуска h11–h12, для калиброванного — h9–h10. Кривизна прутка не превышает 0,5 % длины для калиброванного проката. Калиброванный шестигранник ШХ15 дополнительно подвергается правке и обточке, что снижает овальность граней и обеспечивает стабильную подачу в прутковых токарных станках с ЧПУ.

Химический состав и структура стали ШХ15

Сталь ШХ15 содержит 0,95–1,05 % углерода и 1,30–1,65 % хрома. Такое соотношение обеспечивает формирование мелкодисперсных карбидов хрома типа MC после сфероидизирующего отжига. Именно карбидная неоднородность определяет поведение шестигранника при последующей термической обработке: неравномерное распределение карбидов приводит к локальным зонам хрупкости и снижению усталостной прочности. Для ответственных деталей нормируется балл карбидной неоднородности — не более 3 по ГОСТ 801. Содержание серы и фосфора ограничено 0,020 % и 0,027 % соответственно, что критично для деталей, работающих при циклическом контактном нагружении.

Термообработка и достижимые механические свойства

Шестигранник ШХ15 поставляется в отожжённом состоянии и предназначен для окончательной термической обработки у потребителя. Типовой режим: закалка от 830–850 C в масле, отпуск при 150–170 C. После закалки и низкого отпуска достигаются следующие характеристики:

• твёрдость — 61–65 HRC;
• предел прочности при изгибе — 2200–2500 МПа;
• ударная вязкость KCU — 8–12 Дж/см;
• контактная выносливость — база 10 циклов при напряжении 3500–4500 МПа.

Для снижения деформации при закалке шестигранный профиль ШХ15 рекомендуется нагревать в защитной атмосфере или соляных ваннах, что предотвращает обезуглероживание поверхностного слоя. Обезуглероживание глубиной более 0,15 мм на гранях недопустимо для деталей, работающих на контактный износ.

Области применения шестигранника ШХ15

Профиль применяется там, где требуется сочетание высокой поверхностной твёрдости и точной геометрии под ключ. Основные потребители:

• подшипниковая промышленность — заготовки для роликов, осей и вкладышей;
• станкостроение — шпиндельные втулки, эксцентриковые валики, направляющие пальцы;
• нефтегазовое оборудование — шпильки и крепёж для фонтанной арматуры;
• автомобилестроение — крестовины карданных валов, плунжеры топливных насосов;
• инструментальное производство — оправки, центровые пробки, калибры.

В каждом случае шестигранник ШХ15 подвергается механической обработке (точение, фрезерование, шлифование) до финальных размеров, после чего следует закалка. Калиброванный профиль позволяет исключить черновое шлифование и сразу перейти к токарной обработке по граням.

Вопросы и ответы