Стальной шестигранник ШХ15: калиброванный прокат для подшипниковой промышленности
Стальной шестигранник ШХ15 — это калиброванный сортовой прокат с шестигранным сечением, изготовленный из подшипниковой стали марки ШХ15. Материал относится к группе высокоуглеродистых хромистых сталей (1.3505 по DIN EN ISO 683-17) и предназначен для производства деталей, работающих в условиях высоких контактных нагрузок и циклического нагружения. Шестигранный профиль позволяет изготавливать крепежные элементы и корпусные детали без дополнительной токарной обработки граней, что сокращает цикл механической обработки на станках с ЧПУ и токарно-револьверных автоматах.
Химический состав ШХ15 регламентирован ГОСТ 801-78 и характеризуется содержанием углерода 0,95–1,05%, хрома 1,30–1,65%, марганца 0,17–0,37% и кремния 0,17–0,37%. Такое легирование обеспечивает после закалки и низкого отпуска твердость 60–64 HRC, что является базовым требованием для тел качения и дорожек качения подшипников. Прокат поставляется в калиброванном состоянии (х/к или обточенном) с допуском h9–h11 на размер под ключ, что гарантирует стабильность геометрии при автоматизированной подаче прутка в зону резания.
Технологические особенности обработки
Шестигранник ШХ15 обладает ограниченной свариваемостью и не предназначен для соединений, работающих на растяжение. Материал обрабатывается резанием в отожженном состоянии (твердость 179–207 HB), после чего подвергается окончательной термической обработке. Для достижения требуемых механических свойств применяется объемная закалка с нагревом до 830–860 C с последующим охлаждением в масле и отпуском при 150–180 C. При изготовлении деталей с высокой точностью геометрии рекомендуется предварительный отпуск для снятия внутренних напряжений после механической обработки.
Ключевые параметры механических свойств после термообработки:
- Предел прочности при растяжении — 2150–2450 МПа;
- Предел текучести — 1650–1900 МПа;
- Относительное сужение — не менее 25%;
- Ударная вязкость KCU — 30–50 Дж/см;
- Твердость после закалки и отпуска — 60–64 HRC.
Типовые размеры и допуски
Калиброванный шестигранник ШХ15 поставляется в размерах под ключ от 8 до 55 мм. Длина прутков — 3–6 м, возможна поставка мерной длины под заказ. Допуск на размер под ключ для калиброванного проката — h9–h11, кривизна — не более 1 мм на 1 м длины. Поверхность не имеет окалины и обезуглероженного слоя глубиной более 0,1 мм, что критично для последующей закалки ТВЧ.
| Размер под ключ, мм | Допуск, h | Твердость поставки, HB | Масса 1 м, кг | Применение |
|---|---|---|---|---|
| 10 | h9 | 179–207 | 0,68 | Ролики, иглы подшипников |
| 17 | h9 | 179–207 | 1,96 | Шарики, сепараторы |
| 24 | h10 | 179–207 | 3,91 | Кольца подшипников |
| 36 | h11 | 179–207 | 8,80 | Втулки, корпуса |
Области применения
Шестигранный прокат ШХ15 востребован в производствах, где требуется сочетание высокой износостойкости и возможности изготовления деталей сложной формы без предварительной ковки. Основные направления использования:
- Подшипниковая промышленность — кольца, ролики, шарики для радиальных и упорных подшипников;
- Станкостроение — направляющие скольжения, плунжеры, толкатели;
- Гидравлическое оборудование — плунжерные пары насосов высокого давления;
- Автомобильная отрасль — ролики толкателей клапанов, пальцы поршневой группы;
- Инструментальное производство — калибры, пробки, ролики для накатки резьбы;
- Текстильное машиностроение — иглы, эксцентрики, кулачковые механизмы.
При заказе шестигранника ШХ15 необходимо указывать размер под ключ, класс точности, состояние поставки (отожженное, калиброванное) и объем партии. Материал поставляется с сертификатом качества, подтверждающим химический состав и механические свойства. Для ответственных узлов рекомендуется входной контроль твердости и ультразвуковая дефектоскопия на наличие внутренних расслоений.
Вопросы и ответы
Чем шестигранник ШХ15 отличается от обычного круга ШХ15?
Шестигранный профиль позволяет изготавливать детали с шестигранной головкой или посадочным местом без токарной обработки граней. Это сокращает время механической обработки на 20–30% и снижает расход материала за счет уменьшения стружки при производстве крепежа и корпусных элементов.
Какая твердость шестигранника ШХ15 в состоянии поставки?
В отожженном состоянии твердость составляет 179–207 HB. Это обеспечивает удовлетворительную обрабатываемость резанием на токарных и фрезерных станках. После закалки и низкого отпуска твердость достигает 60–64 HRC.
Можно ли сваривать шестигранник ШХ15?
Сварка не рекомендуется из-за высокого содержания углерода (до 1,05%), что приводит к образованию закалочных структур в зоне термического влияния и трещин. Соединение деталей из ШХ15 выполняется механическим способом — резьбовыми соединениями или прессовой посадкой.
Какие допуски на размер под ключ у калиброванного шестигранника ШХ15?
Для калиброванного проката действуют допуски h9–h11 в зависимости от размера. Для размеров до 18 мм применяется h9, для размеров 18–30 мм — h10, для более крупных сечений — h11. Точность геометрии контролируется на каждом прутке.
