Сталь ШХ15
Сталь ШХ15 - высокоуглеродистая хромистая подшипниковая сталь, поставляемая по ГОСТ 801-78. Это классический материал для подшипников качения, сочетающий высокую твёрдость, износостойкость и сопротивление контактной усталости. Химический состав регламентирован узкими пределами: углерод 0,95-1,05 %, хром 1,30-1,65 %, марганец 0,20-0,40 %, кремний 0,17-0,37 %, при ограничении вредных примесей - сера не более 0,020 %, фосфор не более 0,027 %. Сочетание высокого содержания углерода и хрома определяет способность стали приобретать высокую твёрдость и сохранять её под действием знакопеременных контактных нагрузок.
Высокое содержание углерода обеспечивает после закалки мартенситную структуру с твёрдостью 62-64 HRC, а хром повышает прокаливаемость и образует устойчивые карбиды, увеличивающие износостойкость и контактную прочность. Именно контактная выносливость - способность поверхности противостоять циклическому нагружению в зоне контакта тел качения и дорожек - является ключевой характеристикой для подшипниковой стали. Карбидная фаза, равномерно распределённая в матрице, повышает сопротивление абразивному изнашиванию рабочих поверхностей.
01О стали ШХ15
Для подшипниковых сталей решающее значение имеет металлургическая чистота и однородность структуры. Неметаллические включения служат концентраторами напряжений и очагами зарождения усталостных трещин, поэтому загрязнённость металла напрямую определяет усталостную долговечность подшипника. По этой причине ГОСТ ограничивает содержание серы и фосфора, а к стали предъявляют жёсткие требования по карбидной неоднородности, полосчатости и баллу включений. Чем выше чистота и равномернее распределение карбидов, тем стабильнее ресурс готовых изделий.
Термическая обработка ШХ15 включает закалку в масле от температуры порядка 830-860 °C с последующим низким отпуском, что даёт рабочую твёрдость 62-64 HRC; в отожжённом состоянии для механической обработки твёрдость не превышает 207 HB. Сталь чувствительна к обезуглероживанию поверхности при нагреве, что снижает твёрдость и контактную прочность, поэтому термообработку ведут в защитных средах с контролем атмосферы. Свариваемость стали плохая - из-за высокого содержания углерода она склонна к образованию трещин, поэтому сварные соединения для ответственных деталей не применяют.
Плотность стали ШХ15 составляет 7,81 г/см³. Зарубежными аналогами являются AISI 52100 (США) и 100Cr6 / 1.3505 по европейской системе EN. Узкий разброс химического состава и строгий контроль чистоты делают марку эталонным материалом для тел качения, колец подшипников и других деталей, работающих в условиях высоких контактных и износных нагрузок.
02Химический состав стали ШХ15
| Показатель | Значение |
|---|---|
| C | 0,95-1,05 |
| Cr | 1,30-1,65 |
| Mn | 0,20-0,40 |
| Si | 0,17-0,37 |
| S | ≤0,020 |
| P | ≤0,027 |
03Механические свойства стали ШХ15
| Состояние | Твёрдость |
|---|---|
| Отожжённое | ≤207 HB |
| После закалки | 62-64 HRC |
04Технологические свойства
Режимы термообработки, сварки и резания марки ШХ15 - что важно технологу.
| Твёрдость и контактная прочность | После закалки и низкого отпуска 62-64 HRC; высокое сопротивление контактной усталости - ключевая характеристика для тел качения и колец подшипников. |
|---|---|
| Износостойкость и роль хрома | Хром (1,30-1,65 %) повышает прокаливаемость и образует устойчивые карбиды, увеличивающие износостойкость и сопротивление абразивному изнашиванию. |
| Чистота и однородность структуры | Критичны металлургическая чистота по неметаллическим включениям и равномерность распределения карбидов; примеси ограничены: S ≤0,020 %, P ≤0,027 % - от этого зависит усталостная долговечность. |
| Термообработка | Закалка в масле с последующим низким отпуском даёт 62-64 HRC; в отожжённом состоянии ≤207 HB; сталь чувствительна к обезуглероживанию при нагреве. |
| Свариваемость и аналоги | Свариваемость плохая; назначение - тела качения и кольца подшипников, ролики, плунжеры, мелкий инструмент; аналоги AISI 52100, 100Cr6 / 1.3505. |
05Применение стали ШХ15
Где применяется сталь ШХ15 на производстве.
06Зарубежные аналоги
| Аналог (EN / DIN / AISI) |
|---|
| AISI 52100 |
| 100Cr6 / 1.3505 (EN) |
07Частые вопросы по стали ШХ15
Почему ШХ15 применяют для подшипников?
Что важнее всего для подшипниковой стали?
Какую твёрдость обеспечивает ШХ15?
Можно ли сваривать ШХ15?
08Купить прокат из стали ШХ15 со склада
Заказать прокат из стали ШХ15 - счёт за 15 минут
Пришлите чертёж, спецификацию или опишите задачу - менеджер подберёт позицию, посчитает массу и пришлёт счёт за 15 минут. Сертификат и паспорт качества на плавку - к каждой партии.