Стальной круг 15ХФ в Минске


Стальной круг 15ХФ: конструкционная хромистая сталь для термоупрочняемых деталей

Стальной круг 15ХФ — горячекатаный или кованый сортовой прокат из конструкционной легированной стали перлитного класса, содержащей 0,12–0,18 % углерода, 0,8–1,1 % хрома и 0,5–0,8 % ванадия. Ванадий образует стойкие карбиды VC и карбонитриды, которые тормозят рост зерна при нагреве и обеспечивают сочетание высокой прочности с достаточной вязкостью после улучшения. Прокат поставляется в виде прутков круглого сечения диаметром 10–250 мм в термически обработанном или без термообработки состоянии.

Сортамент и технические условия

Круг 15ХФ выпускается по ГОСТ 4543-2016 (конструкционная легированная сталь) и ГОСТ 2590-2006 (сортамент горячекатаного круглого проката). Точность прокатки — обычная, повышенная или высокая (В1, В2, Б1, Б2). Кривизна прутков не превышает 0,5 % длины для термообработанного проката. Поставка осуществляется в прутках немерной длины 2–6 м, мерной или кратной мерной длины, а также в мотках для диаметров до 20 мм.

  • Диаметр проката — 10–250 мм
  • Предельные отклонения — от +0,3 / –0,5 мм (высокая точность) до 1,5 % (обычная)
  • Состояние поставки — горячекатаный, кованый, термообработанный (отожжённый, улучшенный)
  • Твёрдость в отожжённом состоянии — не более 187 HB
  • Макроструктура — без усадочных дефектов, рыхлости и подкорковых трещин по ГОСТ 10243

Химический состав и механические свойства

Сталь 15ХФ относится к группе хромистых конструкционных сталей, дополнительно микролегированных ванадием. Ванадий в количестве 0,5–0,8 % повышает температуру начала интенсивного роста аустенитного зерна до 950–1000 C, что критично при газовой цементации и высокотемпературной штамповке. После улучшения (закалка 880–900 C в масле, отпуск 200–600 C) достигается предел текучести 700–850 МПа при относительном удлинении 12–16 %.

ПараметрЗначениеУсловиеМетод контроляЕдиница
Предел прочности в880–1080Закалка + отпуск 200 CГОСТ 1497МПа
Предел текучести т700–850УлучшениеГОСТ 1497МПа
Относительное удлинение 512–16УлучшениеГОСТ 1497%
Ударная вязкость KCU59–88+20 CГОСТ 9454Дж/см
Твёрдость после отжига 187Отожжённое состояниеГОСТ 9012HB
Критическая температура хрупкости–40…–60После улучшенияГОСТ 9454C

Технологические особенности

Сталь 15ХФ обладает ограниченной свариваемостью из-за склонности к образованию холодных трещин в зоне термического влияния; сварка требует предварительного подогрева до 150–200 C и последующей термообработки. Обрабатываемость резанием в отожжённом состоянии — удовлетворительная, в улучшенном — пониженная. Прокаливаемость ограничена: критический диаметр при закалке в масле составляет 15–25 мм, что определяет применение круга преимущественно для деталей небольших и средних сечений.

Области применения

  • Зубчатые колёса, валы и шестерни редукторов металлургического и горно-шахтного оборудования
  • Детали газовой цементацией с твёрдостью поверхностного слоя 58–62 HRC — поршневые пальцы, кулачки, толкатели
  • Крепёжные изделия повышенной прочности для нефтегазовой арматуры и бурового инструмента
  • Шпиндели, оси и рычаги в станкостроении и подъёмно-транспортных механизмах
  • Детали, работающие при температурах до 450 C в энергетическом машиностроении

Вопросы и ответы

Чем сталь 15ХФ отличается от 20ХФ?

Сталь 15ХФ содержит 0,12–0,18 % углерода против 0,17–0,23 % у 20ХФ. Меньшее содержание углерода обеспечивает более высокую пластичность и вязкость сердцевины при цементации, но снижает прочность после улучшения на 50–80 МПа.

Применяется ли круг 15ХФ для холодной высадки?

Ограниченно. Для холодной высадки требуется сфероидизирующий отжиг и калиброванный прокат с повышенной точностью. Стандартный горячекатаный круг 15ХФ без дополнительной подготовки для интенсивной холодной деформации не предназначен.

Какой режим термообработки оптимален для круга 15ХФ?

Закалка от 880–900 C в масле, отпуск 180–220 C для получения твёрдости 40–45 HRC или 550–600 C для получения твёрдости 28–32 HRC при повышенной ударной вязкости.

Возможна ли поставка круга 15ХФ с ультразвуковым контролем?

Да, УЗК проводится по ГОСТ 21120 или по требованиям заказчика. Обычно контролируются внутренние дефекты — трещины, расслоения, неметаллические включения. Результаты оформляются протоколом.