Стальная полоса ШХ15 в Минске


Стальная полоса ШХ15: конструкционные характеристики подшипниковой стали

Стальная полоса ШХ15 — сортовой прокат из подшипниковой стали, выплавляемой по ГОСТ 801-78. Марка относится к высокоуглеродистым легированным сталям: массовая доля углерода — 0,95–1,05 %, хрома — 1,30–1,65 %. Именно хром обеспечивает требуемую прокаливаемость и формирование карбидной фазы, от которой зависит контактная выносливость готовых деталей. Полоса поставляется в горячекатаном, кованом или холоднотянутом состоянии с нормированной макроструктурой и твёрдостью.

Ключевое отличие полосы ШХ15 от листа или прутка того же состава — геометрия сечения. Прямоугольный профиль с отношением ширины к толщине от 3:1 до 20:1 позволяет получать заготовки под штамповку колец, сепараторов и роликов с минимальным припуском на механическую обработку. Прокат проходит контроль по неметаллическим включениям (сульфиды, оксиды, нитриды) и карбидной неоднородности — параметрам, напрямую влияющим на усталостную долговечность подшипника.

Сортамент и режимы поставки

  • Горячекатаная полоса толщиной 4–60 мм, шириной 20–200 мм, длина мерная или немерная.
  • Холоднотянутая (калиброванная) полоса толщиной 2–12 мм с полем допуска h9–h11.
  • Кованая полоса повышенного сечения для крупногабаритных заготовок.
  • Термообработанное состояние: отжиг на зернистый перлит, твёрдость 179–207 HB.
  • Полоса с нормированной прокаливаемостью по полосе и по сечению.

Технические параметры

ПараметрЗначениеУсловие контроляНормативВлияние на изделие
Массовая доля углерода0,95–1,05 %ковшовая пробаГОСТ 801-78твёрдость после закалки
Массовая доля хрома1,30–1,65 %спектральный анализГОСТ 801-78прокаливаемость
Твёрдость после отжига179–207 HBпо БринеллюГОСТ 801-78обрабатываемость резанием
Твёрдость после закалки61–65 HRCзакалка 830–850 C, отпуск 150–160 CГОСТ 801-78контактная выносливость
Карбидная неоднородностьне более 3 балламеталлографияГОСТ 801-78износостойкость дорожек
Неметаллические включенияоксиды 2,5 баллашлиф микрошлифаГОСТ 1778-70усталостная долговечность

Технология переработки

Полосу ШХ15 раскраивают на заготовки под горячую штамповку колец на горизонтально-ковочных машинах, либо подвергают токарной обработке на автоматах продольного точения. Перед штамповкой заготовку нагревают до 1050–1100 C в индукционных или камерных печах. После формообразования кольца проходят закалку в масле с температуры 830–850 C и низкий отпуск при 150–160 C, что даёт мартенситную структуру с равномерно распределёнными карбидами.

Для холодной высадки роликов и сепараторов применяют сфероидизирующий отжиг, снижающий твёрдость и повышающий пластичность. При обработке на станках с ЧПУ важно учитывать склонность стали к образованию наростов из-за высокой твёрдости карбидной фазы — рекомендуется твёрдосплавный инструмент с износостойким покрытием.

Области применения

  • Кольца и тела качения подшипников качения общего и специального назначения.
  • Ролики и втулки цепных передач, шарниров и подвесок.
  • Плунжеры, золотники и прецизионные пары гидравлических систем.
  • Направляющие и износостойкие планки металлорежущих станков.
  • Детали топливной аппаратуры дизельных двигателей.
  • Заготовки для штампового и мерительного инструмента.

Приёмка и контроль качества

Партия полосы сопровождается сертификатом качества с указанием плавки, химического состава, твёрдости, результатов контроля макро- и микроструктуры. Дополнительно проводят ультразвуковой контроль на внутренние дефекты и проверку геометрии: кривизна, скручивание, косина реза. Для ответственных подшипниковых производств заказывают полосу с ограничением по содержанию кислорода и водорода, что снижает вероятность образования флокенов и оксидных скоплений.

Вопросы и ответы

Чем полоса ШХ15 отличается от прутка той же марки?

Полоса имеет прямоугольное сечение с развитой поверхностью, что ускоряет нагрев под штамповку и снижает отход при раскрое заготовок под кольца. Пруток применяют преимущественно для точения, полосу — для штамповки и высадки.

Какая твёрдость у полосы ШХ15 в состоянии поставки?

После отжига твёрдость составляет 179–207 HB. Это обеспечивает обрабатываемость резанием и достаточную пластичность при холодной деформации.

До какой температуры нагревают полосу ШХ15 перед штамповкой?

Нагрев под горячую штамповку ведут до 1050–1100 C. Превышение температуры вызывает рост зерна и пережог, снижающий ударную вязкость.

Нормируется ли в полосе ШХ15 карбидная неоднородность?

Да, по ГОСТ 801-78 карбидная неоднородность ограничивается, как правило, не более 3 балла. Повышенная неоднородность снижает контактную выносливость дорожек качения.