Стальной пруток 95Х18-ш: характеристики, термообработка и применение
Стальной пруток 95Х18-ш — горячекатаный или кованый сортовой прокат из подшипниковой коррозионностойкой стали марки 95Х18, изготовленный методом шлифования («ш» в обозначении). Марка относится к высокоуглеродистым легированным сталям шарикоподшипникового класса с содержанием углерода 0,90–1,00 %, хрома 17,0–19,0 % и кремния до 0,80 %. Шлифованная поверхность обеспечивает повышенную точность геометрии и низкую шероховатость, что критично для последующей механической обработки и термообработки без обезуглероживания.
Пруток 95Х18-ш поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью 179–207 HB, что обеспечивает обрабатываемость резанием и подготовку структуры к закалке. Сталь склонна к карбидной неоднородности, поэтому регламентируется балл карбидной сетки и полосчатости. Прокат применяется там, где требуется сочетание высокой твёрдости после закалки (60–64 HRC), контактной выносливости и сопротивления коррозии в слабоагрессивных средах.
Сортамент и геометрические параметры
- Диаметр шлифованного прутка — 10–150 мм, длина мерная 3–6 м или немерная
- Предельные отклонения диаметра — h9, h10, h11 в зависимости от типоразмера
- Кривизна прутка — не более 0,5 % длины для диаметров свыше 40 мм
- Шероховатость поверхности после шлифования — Ra 1,25 мкм
- Овальность и огранка — в пределах поля допуска на диаметр
- Клеймение и маркировка партии — по ГОСТ 7566
Химический состав и структура
Сталь 95Х18-ш выплавляется в электродуговых печах с последующим вакуумно-дуговым или электрошлаковым переплавом, что снижает содержание неметаллических включений и газов. Основные элементы: углерод 0,90–1,00 %, хром 17,0–19,0 %, кремний 0,17–0,37 %, марганец 0,20–0,40 %, сера 0,025 %, фосфор 0,030 %. Возможно легирование никелем до 0,30 % и медью до 0,30 % как примесями. Структура в отожжённом состоянии — зернистый перлит с включениями карбидов хрома типа M7C3 и M23C6.
Термообработка и механические свойства
Закалка прутка 95Х18-ш проводится от температуры 1000–1050 C в масле или на воздухе (для малых сечений), отпуск — 150–200 C для достижения твёрдости 60–64 HRC. Для повышения вязкости применяется отпуск при 200–250 C с некоторым снижением твёрдости. Сталь сохраняет твёрдость до рабочих температур 200–250 C, выше которых начинается разупрочнение. Коррозионная стойкость обеспечивается пассивной плёнкой Cr2O3, устойчивой в атмосферных условиях, пресной воде и слабых органических кислотах.
| Параметр | Значение | Условие | Единица | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость после закалки | 60–64 | закалка 1030 C, масло | HRC | ГОСТ 801 |
| Предел прочности в | 1900–2200 | закалка + низкий отпуск | МПа | ГОСТ 1497 |
| Ударная вязкость KCU | 15–25 | после отпуска 200 C | Дж/см | ГОСТ 9454 |
| Твёрдость в поставке | 179–207 | отожжённое состояние | HB | ГОСТ 5950 |
| Температура закалки | 1000–1050 | нагрев под закалку | C | ГОСТ 5950 |
| Рабочая температура | до 250 | длительная эксплуатация | C | — |
Области применения
- Подшипники качения: шарики, ролики, кольца для узлов с повышенными требованиями к коррозионной стойкости
- Плунжеры и втулки топливной аппаратуры дизельных двигателей
- Ножи и режущий инструмент для пищевой и перерабатывающей промышленности
- Детали гидравлических систем, работающих в слабоагрессивных средах
- Измерительный инструмент: калибры, пробки, скобы повышенной твёрдости
- Запорная арматура и элементы насосного оборудования химических производств
Технологические особенности обработки
Пруток 95Х18-ш удовлетворительно обрабатывается резанием в отожжённом состоянии, однако склонен к наклёпу и образованию стружки сливного типа. Рекомендуется применение твердосплавного инструмента с износостойкими покрытиями и обильное охлаждение. При шлифовании после закалки необходимо исключать прижоги, приводящие к снижению контактной выносливости. Сварка стали 95Х18-ш ограничена из-за высокого содержания углерода и склонности к образованию холодных трещин; при необходимости применяется предварительный и сопутствующий подогрев 200–300 C с последующей термообработкой.
Вопросы и ответы
Чем отличается пруток 95Х18-ш от 95Х18 без индекса «ш»?
Индекс «ш» обозначает шлифованную поверхность с нормированной шероховатостью Ra 1,25 мкм и более жёсткими допусками по диаметру. Обычный пруток 95Х18 поставляется горячекатаным или кованым с большей шероховатостью и полем допуска.
Какая твёрдость достигается после закалки прутка 95Х18-ш?
После закалки от 1000–1050 C в масле и низкого отпуска при 150–200 C твёрдость составляет 60–64 HRC. Повышение температуры отпуска до 250 C снижает твёрдость до 55–58 HRC, увеличивая ударную вязкость.
Сохраняет ли сталь 95Х18-ш коррозионную стойкость после термообработки?
Да, хром 17–19 % обеспечивает пассивную плёнку Cr2O3. Однако при нагреве выше 500 C возможно выделение карбидов хрома по границам зёрен и обеднение твёрдого раствора, что снижает стойкость в агрессивных средах.
Для каких рабочих температур пригоден пруток 95Х18-ш?
Длительная эксплуатация без существенного разупрочнения — до 200–250 C. Кратковременный нагрев до 300 C допустим при сохранении требований к твёрдости. Выше этих температур сталь теряет твёрдость и контактную выносливость.
