Стальной круг 15ХГНМ: характеристики и применение
Стальной круг 15ХГНМ — горячекатаный сортовой прокат из легированной конструкционной стали, поставляемый по ГОСТ 4543-2016. Марка 15ХГНМ относится к хромоникельмолибденовой группе с пониженным содержанием углерода (0,12–0,18 %), что обеспечивает сочетание высокой пластичности в отожжённом состоянии и прокаливаемости до 40–50 мм при закалке. Круг выпускается диаметром 12–200 мм в состоянии поставки без термообработки, термообработанным (ТО) или нагартованным (Н).
Химический состав и механические свойства
Легирующий комплекс Cr–Ni–Mo формирует устойчивый мартенсит при закалке и замедляет отпускную хрупкость. Молибден 0,20–0,30 % подавляет отпускную хрупкость второго рода, что критично для деталей, работающих при знакопеременных нагрузках.
| Параметр | Значение | Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Углерод C | 0,12–0,18 % | Предел текучести т | 785 МПа | закалка + высокий отпуск |
| Хром Cr | 0,80–1,10 % | Предел прочности в | 980 МПа | улучшение |
| Никель Ni | 0,80–1,10 % | Относительное удлинение | 12 % | улучшение |
| Молибден Mo | 0,20–0,30 % | Ударная вязкость KCU | 59 Дж/см | +20 C |
| Кремний Si | 0,17–0,37 % | Твёрдость HB | 241–285 | улучшение |
Технологические особенности
Круг 15ХГНМ диаметром до 50 мм прокаливается насквозь при закалке в масле, что позволяет получать равномерную структуру по сечению без применения ступенчатой закалки. Температура закалки — 850–880 C, отпуск — 560–620 C. Сталь склонна к образованию флокенов, поэтому прокат проходит противофлокенную обработку и вакуумирование. Свариваемость ограниченная: требуется подогрев до 150–200 C и последующая термообработка.
Области применения
- Валы, оси и шпиндели металлорежущих станков и прокатных станов
- Зубчатые колёса и шестерни редукторов общего назначения
- Крепёжные детали ответственного назначения: шпильки, болты, штифты
- Детали пневмо- и гидроцилиндров, работающие при циклических нагрузках
- Штамповый инструмент для холодной деформации
- Валки для трубопрокатных агрегатов
Сортамент и условия поставки
Круг поставляется в прутках длиной 2–6 м или в мотках. Точность прокатки: обычная (В), повышенная (Б), высокая (А). Кривизна прутков не превышает 0,5 % длины для точности А. Поверхность — без трещин, закатов и плен, допускаются зачистки глубиной не более половины предельного отклонения на диаметр. По требованию заказчика проводится ультразвуковой контроль внутренних дефектов по ГОСТ 21120-75.
Вопросы и ответы
Чем 15ХГНМ отличается от 20ХГНМ?
Марка 15ХГНМ содержит меньше углерода (0,12–0,18 % против 0,17–0,23 %), что даёт более высокую пластичность и вязкость при сопоставимой прочности после улучшения. Это предпочтительно для деталей, работающих при ударных нагрузках.
До какого диаметра прокаливается круг 15ХГНМ?
Сквозная прокаливаемость в масле обеспечивается для диаметров до 40–50 мм. Для больших сечений применяют закалку в воде или водополимерной среде с ограничением скорости охлаждения во избежание трещин.
Какая термообработка рекомендована для круга 15ХГНМ?
Закалка при 850–880 C в масле, высокий отпуск при 560–620 C. Для снятия внутренних напряжений после механической обработки применяют отжиг при 650–680 C.
Возможна ли сварка круга 15ХГНМ?
Свариваемость ограниченная. Требуется предварительный подогрев до 150–200 C, сварочные материалы с низким содержанием водорода и последующая термообработка для предотвращения холодных трещин.
