Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Стальной пруток 15Х: конструкционная легированная сталь для цементации и улучшения
Стальной пруток 15Х — горячекатаный сортовой прокат из конструкционной легированной хромистой стали перлитного класса. Марка 15Х содержит 0,12–0,18 % углерода и 0,70–1,00 % хрома, что обеспечивает сочетание вязкой сердцевины и высокой поверхностной твёрдости после цементации и закалки. Пруток поставляется по ГОСТ 4543-2016 в виде круглого профиля диаметром 8–150 мм, а также в кованом и калиброванном исполнении. Низкое содержание углерода гарантирует технологичность при холодной обработке и свариваемость без предварительного подогрева при толщине сечения до 20 мм.
Химический состав и механические свойства
Легирование хромом повышает прокаливаемость и устойчивость против отпуска. Сталь 15Х не содержит никеля и молибдена, что удешевляет прокат при сохранении достаточной прочности. После улучшения (закалка 880 C в масле, отпуск 200 C) достигаются следующие показатели:
- предел прочности в — 690–880 МПа;
- предел текучести т — не менее 590 МПа;
- относительное удлинение 5 — 12 %;
- ударная вязкость KCU — 60–80 Дж/см;
- твёрдость после цементации — 58–62 HRC (слой 0,8–1,2 мм);
- твёрдость сердцевины — 30–40 HRC.
Критический диаметр прокаливаемости в масле составляет 12–18 мм, что ограничивает применение массивных сечений без дополнительного легирования. Температура ковки — 1200–850 C, охлаждение замедленное. Склонность к отпускной хрупкости второго рода выражена слабо благодаря низкому содержанию фосфора (не более 0,030 %).
Технологические операции и термообработка
Пруток 15Х предназначен преимущественно для цементации с последующей закалкой. Науглероживание проводят при 920–940 C в газовой среде (эндогаз, пропан-бутан) с регулируемым углеродным потенциалом. Диффузионный отжиг после цементации выполняется при 850–870 C для устранения цементитной сетки. Закалка — в масле с температуры 860–880 C, отпуск — 180–200 C. Обработка резанием в нормализованном состоянии удовлетворительна; после улучшения требуется твердосплавный инструмент.
Области применения
Пруток из стали 15Х востребован в узлах, работающих при знакопеременных нагрузках с износом поверхностного слоя:
- зубчатые колёса, валы-шестерни и червяки редукторов металлорежущих станков;
- шпиндели, пальцы, втулки и оси шарнирных соединений подъёмно-транспортного оборудования;
- крепёжные детали повышенной прочности — болты, шпильки, гайки для нефтегазовой арматуры;
- детали гидроцилиндров и пневмосистем, работающих при циклическом нагружении;
- звенья цепных передач, кулачки и толкатели кузнечно-прессового оборудования.
Сортамент и условия поставки
Пруток 15Х поставляется в горячекатаном, кованом, калиброванном и обточенном состоянии. Точность прокатки — обычная (В), повышенная (Б) и высокая (А) по ГОСТ 2590. Кривизна прутков не превышает 0,5 % длины. Торцы обрезаны под прямым углом без заусенцев. По требованию заказчика проводится ультразвуковой контроль внутренних дефектов и контроль макроструктуры на соответствие категории 1–3.
| Диаметр, мм | Состояние поставки | в, МПа | 5, % | Твёрдость, HB |
|---|---|---|---|---|
| 10–20 | горячекатаный | 440–590 | 18 | 156–197 |
| 22–40 | горячекатаный | 420–570 | 17 | 156–197 |
| 42–70 | кованый | 400–550 | 16 | 156–197 |
| 75–110 | кованый | 390–540 | 15 | 156–197 |
| 8–30 | калиброванный | 490–640 | 14 | 170–207 |
Вопросы и ответы
Чем сталь 15Х отличается от 20Х?
Марка 15Х содержит 0,12–0,18 % углерода против 0,17–0,23 % у 20Х. Меньшее содержание углерода даёт более вязкую сердцевину после цементации, но снижает прочность после улучшения. Пруток 15Х предпочтителен для деталей с высокой ударной нагрузкой.
До какой твёрдости цементуется пруток 15Х?
Поверхностный слой после цементации и закалки достигает 58–62 HRC при глубине слоя 0,8–1,2 мм. Сердцевина сохраняет твёрдость 30–40 HRC, обеспечивая демпфирование ударных нагрузок.
Сваривается ли сталь 15Х без подогрева?
Да, при толщине сечения до 20 мм сварка выполняется без предварительного подогрева. Для массивных деталей рекомендуется подогрев до 150–200 C и последующая нормализация для снятия напряжений.
Какие виды термообработки применяются для прутка 15Х?
Основные операции — нормализация при 880–900 C, улучшение (закалка 880 C в масле, отпуск 200 C) и цементация с последующей закалкой. Отжиг для снятия напряжений проводится при 650–680 C.