Что такое твердость по роквеллу (hrc)?

Cталь 18ХГ — ГП Стальмаш

Справочная информация

Характеристика материала сталь 18ХГ.

Химический состав в % материала 18ХГ

Марка :	18ХГ
Классификация :	Сталь конструкционная легированная
Применение:	для цементуемых деталей небольших сечений, работающих на трение
Зарубежные аналоги:	Известны

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Cu
0.15 — 0.21	0.17 — 0.37	0.9 — 1.2	до 0.3	до 0.035	до 0.035	0.9 — 1.2	до 0.3

Температура критических точек материала 18ХГ.

Ac1 = 765 , Ac3(Acm) = 840

Механические свойства при Т=20oС материала 18ХГ .

Сортамент	Размер	Напр.	sв	sT	d5	y	KCU	Термообр.
—	мм	—	МПа	МПа	%	%	кДж / м2	—
Пруток	Ж 15	880	735	10	40	Закалка 880oC, масло, Отпуск 200oC, воздух,

Твердость материала 18ХГ после отжига ,

HB 10 -1 = 187 МПа

Технологические свойства материала 18ХГ .

Флокеночувствительность:	чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости:	склонна.

Зарубежные аналоги материала 18ХГ

Внимание! Указаны как точные, так и ближайшие аналоги

США

Германия

Япония

Франция

Англия

Евросоюз

Италия

Бельгия

Испания

Китай

Швеция

Болгария

Венгрия

Польша

Румыния

Чехия

Финляндия

Австралия

Юж.Корея

—

DIN,WNr

JIS

AFNOR

BS

EN

UNI

NBN

UNE

GB

SS

BDS

MSZ

PN

STAS

CSN

SFS

AS

KS

G51150

G51200

H51200

16MnCr5

16MnCrS5

20MnCr5

20MnCrS5

527M17

527M20

590h27

590M17

20MnCr5

20MnCrB5

18MnCr11

20MnCr12

Обозначения:

Механические свойства :
sв	— Предел кратковременной прочности ,
sT	— Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации),
d5	— Относительное удлинение при разрыве ,
y	— Относительное сужение ,
KCU	— Ударная вязкость , [ кДж / м2]
HB	— Твердость по Бринеллю ,

Свариваемость :
без ограничений	— сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая	— сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая	— для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки — отжиг

Марочник стали и сплавов yaruse.ru

Сталь ШХ15 для ножей: плюсы, минусы и её характеристики

Каждый вид стали имеет свои свойства и особенности, положительные и отрицательные стороны, что используется в производстве ножей различного назначения. Сталь ШХ15 – одна из тех, которые используются для изготовления ножей и другого режущего инструмента. Относится к углеродистым низколегированным хромистым сплавам.

Изначально металл ШХ15 предназначался для производства роликов и шариков для подшипников из-за повышенной твердости, износостойкости и устойчивости к коррозии. Поэтому сталь и получила название подшипниковой, хотя в Европе мастера ее широко использовали для изготовления ножей.

Целесообразность ее использования была обусловлена высокой износостойкостью, твердостью и так называемой контактной прочностью. Проще говоря, при длительной работе с очень крепкими материалами изделие не деформируется и сохраняет свою структуру и свойства, не ломается, не рассыпается в крошку.

Ее российскими аналогами и заменителями являются стали марок ШХ9, ШХ12, ШХ15СГ. За рубежом сплав также имеет широкое распространение, но используется в основном для изготовления бытового режущего инструмента.

Аналогичные или близкие по составу сплавы производят в США, странах Евросоюза, Австралии, южной Корее, Китае.

Химический состав

Как и все углеродистые стали, ШХ15 имеет в своем составе углерод, содержание которого составляет от 0.95 до 1.05%.

Из легирующих добавок основными являются:

• кремний, увеличивающий прочность и сохраняющий вязкость;
• марганец, повышающий вместе с хромом твердость и износоустойчивость, сопротивляемость ударным нагрузкам при сохранении пластичности;
• хром, придающий сплаву антикоррозийные свойства.

Стоит отметить, что если сплав содержит более 13% хрома, сталь относят к нержавеющей. В ШХ15 его количество невелико: всего от 1.35 до 1.65%.

Технические характеристики

Основной характеристикой стали ШХ15 является высокая чувствительность к технологической обработке методом горячей деформации и термическим процессам. В результате сталь обретает стойкость, которая непосредственно отражается на качестве готовых изделий. Эти процессы формируют высокую износостойкость, упругость при сохранении на требуемом уровне вязкости и пластичности.

Закалка производится в водном растворе при температуре 810–820 или в масле, которое нагрето до 40–60С. Температура заготовки должна составлять от 650 до 830С

Основными плюсами стали ШХ15 являются такие достоинства как:

• однородность, достигнутая благодаря использованию специальных технологий;
• отличная выносливость при контакте с другими материалами;
• податливость к обработке;
• высокая твердость и износостойкость;
• вязкость и пластичность;
• получение тонкой острой режущей кромки.

К минусам стали шх15 обычно относят неустойчивость к коррозийным процессам и сложность заточки.

Сталь — для качественных ножей

Начиная свою «жизнь» как производственная инструментальная сталь, ШХ15 со временем превратилась в одну из лучших для изготовления ножей, и сегодня характеризуется универсальностью в применении.

Сплав отлично поддается температурной обработке, поэтому активно используется для изготовления ножей, приобретая необходимую форму и в несколько раз, увеличивая показатели прочности и надежности. При этом значительно повышается износостойкость ножей, обеспеченная высокой твердостью стали.

Лезвие, выполненное из стали шх15, служит в течение долгого времени. Ярко выраженная износостойкость позволяет нечасто выполнять заточку режущей кромки, которая, в свою очередь, продолжительное время сохраняет остроту клинка.

Сплав шх15 используется при изготовлении тактических, засапожных ножей, подарочных финок НКВД, которые украсят любые коллекции. Прекрасно демонстрируют лучшие свойства стали охотничьи ножи.

 Они сохраняют остроту лезвия даже при обработке материалов твердой структуры: веток, костей животных.

Лучшие образцы изделий для туристов, охотников и рыбаков, выполненные всемирно известными кизлярскими мастерами.

Он обладает великолепными режущими свойствами: прекрасно справляется с резкой мяса различной толщины и плотности, обработкой тушек птицы, шинковкой овощей, нарезкой сыра и хлебобулочных изделий.

Использование ножей ШХ15 превращает работу на кухне в приятное занятие, а своевременный уход за таким ножом позволит его использовать в течение продолжительного времени.

Сталь ШХ15 – одна из самых востребованных для производства ножей и другого режущего инструмента. Изделия из сплава этой марки отлично проявляют себя в быту и могут стать замечательным подарком, качественным и долговечным.

Термическая обработка марки ХВГ

Сталь ХВГ подвергается следующим видам термической обработки:

• Отжиг — применяется для смягчения стали перед механической обработкой. Применяется эта процедура при необходимости, а именно, если заготовки подвергались холодной деформации.
• Закалка — проводиться после окончательной механической обработки, т. е. после изготовления детали (инструмента и т. д.), придания ему окончательных форм, без учета на шлифовку. Заготовку нагревают до температур 830 ºC и охлаждают, погружением в масло. После этого кристаллические связи меняются и преобладает мартенситная структура, очень прочная и хрупкая. Чтобы разбить такую деталь достаточно приложить мускульную силу.
• Снимают внутренние напряжение и устраняют нежелательные последствия с помощью отпуска. Это нагрев и выдержка металла при температуре ниже … превращений, конкретно для этой стали составляет 180 C с охлаждением на воздухе. Происходит коагуляция мартенситных иголок и получение структуры сорбита или троостита, наиболее прочной и пластичной.

Сталь ХВГ обладает удачным сочетанием прочности и коррозионной стойкости. Относительно невысокая стоимость и хорошая обрабатываемость позволяет широко применять ее в производстве. К недостаткам можно отнести узкий диапазон температур закалки и отжига (сталь легко пережечь) и разупрочнение при температуре выше 200 ºC.

Рейтинг: 5/5 — 2 голосов

Сталь ШХ15

Общие сведения

Заменитель

стали ШХ9, ШХ12, ШХ15СГ.

Вид поставки

сортовой прокат, в т. ч. фасонный: ГОСТ 801-78, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75. Шлифованный пруток и серебрянка: ГОСТ 14955-77. Полоса ГОСТ 103-76. Проволока ГОСТ 4727-83.

Назначение

шарики диаметром до 150 мм, ролики диаметром до 23 мм, кольца подшипников с толщиной стенки до 14 мм, втулки плунжеров, плунжеры, нагнетательные клапаны, корпуса распылителей, ролики толкателей и другие детали, от которых требуется высокая твердость, износостойкость и контактная прочность.

Химический состав

Химический элемент	%
Кремний (Si)	0.17-0.37
Медь (Cu), не более	0.25
Марганец (Mn)	0.20-0.40
Никель (Ni), не более	0.30
Фосфор (P), не более	0.027
Хром (Cr)	1.30-1.65
Сера (S), не более	0.020

Механические свойства

Механические свойства

Термообработка, состояние поставки	Сечение, мм	s0,2, МПа	sB, МПа	d5, %	y, %	KCU, Дж/м2	HB	HRCэ
Отжиг 800 °С, печь до 730 °С, затем до 650 °С со скоростью 10-20 град/ч, воздух.		370-410	590-410	15-25	35-55	44	179-207
Закалка 810 °С, вода до 200 °С, затем масло. Отпуск 150 °С, воздух.	30-60	1670	1670			5		62-65

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

t отпуска, °С	s0,2, МПа	sB, МПа	d5, %	d4, %	KCU, Дж/м2	HB	HRCэ
Закалка 840 °С, масло.
200	1960-2200	2160-2550					61-63
300	1670-1760	2300-2450					56-58
400	1270-1370	1810-1910					50-52
450	1180-1270	1620-1710					46-48
Закалка 860 °С, масло.
400		1570			15	480
500	1030	1270	8	34	20	400
550	900	1080	8	36	24	360
600	780	930	10	40	34	325
650	690	780	16	48	54	280

Механические свойства в зависимости от температуры испытания

t испытания, °C	s0,2, МПа	sB, МПа	d5, %	y, %	KCU, Дж/м2
Нагрев при 1150 °С и охлаждение до температур испытаний
800		130	35	43
900		88	43	50
1000		59	42	50
1100		39	40	50
Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, деформированный и отожженный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с
1000	32	42	61	100
1050	28	48	62	100
1100	20	29	72	100
1150	17	25	61	100
1200	18	22	76	100
Закалка 830 °С, масло. Отпуск 150 °С, 1,5 ч.
25		2550			88
-25		2650			69
-40		2600			64

Технологические свойства

Температура ковки

Начала 1150, конца 800. Сечения до 250 мм охлаждаются на воздухе, 251-350 мм — в яме.

Свариваемость

способ сварки — КТС.

Обрабатываемость резанием

В горячекатаном состоянии при НВ 202 и sB = 740 МПа Ku тв.спл. = 0.90, Ku б.ст. = 0.36.

Склонность к отпускной способности

склонна

Флокеночувствительность

чувствительна

Шлифуемость

хорошая.

Предел выносливости

s-1, МПа	n	sB, МПа	s0,2, МПа	Термообработка, состояние стали
333	1Е+6			НВ 192. Отжиг.
804	1Е+6			НВ 616. Закалка 830 С. Отпуск 150 С, масло.
652	1Е+6	2160	1670	НВ 582-670

Прокаливаемость

Закалка 850 °С.

Расстояние от торца, мм / HRC э
1.5	3	4.5	6	9	12	15	18	24	33
65,5-68,5	63-68	58,5-67,5	51,5-67	40-64	38-54	38-48,5	38-47	33-41,5	28-35,5

Кол-во мартенсита, %	Крит.диам. в воде, мм	Крит.диам. в масле, мм	Крит. твердость, HRCэ
50	28-60	9-37	57
90	20-54	6-30	62

Физические свойства

Температура испытания, °С	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Модуль нормальной упругости, Е, ГПа	211
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа	80
Плотность, pn, кг/см3	7812	7790	7750	7720	7680	7640
Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С)			40		37	32
Уд. электросопротивление (p, НОм · м)		390	470	520
Температура испытания, °С	20- 100	20- 200	20- 300	20- 400	20- 500	20- 600	20- 700	20- 800	20- 900	20- 1000
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С)	11.9	15.1	15.5	15.6	15.7

Особенности изготовления ножей

Применение стали 9ХС нашло свое отражение в ножах. Закалка и заточка осуществляются следующим образом:

• В процессе закалки ножей необходимо точное соблюдение температурного режима. Сталь очень капризная. В случае перегревания клинок становится хрупким, а при условии недогрева понижается его твердость. Технология закалки ножа подразумевает работу с самим лезвием, а не хвостовиком.
• Заточка ножей проводится до бритвенного состояния или в виде равнобедренного треугольника. Во втором случае его можно использовать как рубящий инструмент.

Преимущества режущего инструмента

Ножи из стали 9ХС обладают рядом преимуществ. К ним относятся следующие:

• Лезвия ножей изготавливаются ручным трудом, а не штамповкой. Получаемое изделие обладает эксклюзивностью. Его можно использовать в качестве подарка.

• Высокоуглеродистая сталь позволяет лезвию длительное время держать заточку.
• Если провести заточку под большим углом, клинок можно использовать как рубящее изделие. Удобен в туристических походах.

Свойства стальных сплавов

Исходя из названия можно сразу догадаться, что подшипниковые марки стали нужны для производства шариков для подшипников, колец, роликов и других разнообразных деталей, на которые оказывается повышенная нагрузка.

Стали с повышенным количеством углерода:

1. Сплавы, предназначенные для эксплуатации при высоких температурах и агрессивных средах. К таким сталям выдвигают повышенные требования, поэтому они должны характеризоваться устойчивостью к нагреву и коррозии.
2. Стальные сплавы для функционирования в стандартных условиях. Металл может использоваться в различных отраслях. Сплавы имеют в составе хромомарганец, хром, молибден, кремний.

К популярным подшипниковым сплавам можно отнести стали следующих марок: 11Х18М-ШД, ШХ15, 95Х18-Ш, ШХ20СГ, 8Х4М4ВФ1-Ш. Буквы ШД в маркировке стального сплава значит, что сталь изготавливалась при помощи вакуумно-дуговой переработки. Буква Ш означает, что при производстве данных сплавов использовалась электрошлаковая технология.

Основные характеристики металлических сплавов очень схожи с химическим составом стали из инструментальной группы.

Сталь для качественных ножей

Впервые ШХ15 была создана, как производственная инструментальная сталь, но со временем она обрела большую универсальность и превратилась в один из лучших сплавов для изготовления ножей.

Металл прекрасно поддаётся термообработке, что позволяет активно применять его в производстве режущих инструментов. После термической обработки значительно увеличивается прочность и износостойкость ножей.

Клинки, выполненные из ШХ15, имеют длительный срок службы, так как устойчивость к внешним нагрузкам позволяет им долго удерживать заточку.  Они неплохо противостоят воздействию внешней среды.

Однако этот сплав из-за низкого содержания хрома в некоторой мере подвержен коррозионным процессам.

Клинок из стали ШХ15.

Сталь ШХ15 для ножей используется при производстве тактических, подарочных, охотничьих и кухонных моделей. Такие изделия без особых проблем справляются с разделкой мяса, рубкой костей и веток, резанием толстых верёвок, со всеми бытовыми задачами. Такой нож будет находкой для заядлого повара. А если тщательно следить и ухаживать за своим инструментом, то он прослужит долгое время.

Сталь ШХ15 – характеристики и применение

Наверное, нет такого механизма или машины в котором не применяют подшипники. Для их производства применяют стали с особыми параметрами, к ним можно отнести характеристики стали ШХ15.

Расшифровка

Название ШХ15 говорит о том, что в ее состав входит хром в количестве 1.5%. Буква Ш обозначает, что эта марка применяется для изготовления подшипников.

Сталь имеет следующие особенности:

• она склонна к отпускной хрупкости;
• предел прочности этого материала лежит в диапазоне от 590 до 750 МПа;
• при разрыве удлинение может составить 20%;
• ударная вязкость составляет 440 кДж/кв. М.

Для достижения заданных параметров прочности, материал подвергают нагреву до таких температур, превышающую точку эвтекдоидного превращения, то есть той точки, когда один твердый раствор разделяется на два. Это превращение создает необходимую концентрацию таких веществ, как углерод и хром. Кроме того, образуется мелкое однородное зерно.

Аналоги

Отечественная промышленность выпускает следующие аналоги:

Существуют и импортные аналоги:

• США – 52100;
• Германия – 100Cr6;
• КНР – GCr15;
• Южная Корея – STB4.

ГОСТ

Потребители могут приобрести на рынке следующие изделия из ШХ15:

• прокат, в т.ч. фасонный – ГОСТ 801-78;
• пруток, в т.ч. калиброванный – ГОСТ 7417-75;
• серебрянка – ГОСТ 14955-77;
• Полоса, проволока – ГОСТ 103-76, ГОСТ 4727-83.

К основным свойствам можно отнести следующие:

• однородная структура;
• обрабатываемость различными способами;
• твёрдость;
• получение тонкой кромки при заточке клинка;

Сплав обладает такими недостатками – как сложная заточка и малая стойкость к воздействию коррозионных факторов.

Применение

ШХ15 применяют в подшипниковой отрасли. Из неё изготавливают шарики, предельный размер которых составляет 150 мм, роликов с максимальным размером до 23 мм. Кроме того, из стали марки ШХ15 производят подшипниковые кольца толщина которых не превышает 14 мм.

Во время работы детали подшипника подвергаются большим нагрузкам, распределяемым на малой площади. Более того, эти нагрузки имеют разную полярность, такие нагрузки называют знакопеременными, они могут достигать давления порядка 300 – 500 кг/кв. см. Именно поэтому термообработка этой стали проходит при высоких температурах.

Важно понимать, что такие нагрузки не могут пройти бесследно и рано или поздно на внутренней поверхности колец могут образовываться микротрещины. Появление дефектных участков приводит к росту ударной нагрузки, которая, в свою очередь, приводит к росту дефектных участков в результате подшипник выйдет из строя

В промышленности этот материал применяют уже около 100 лет, кроме подшипниковой отрасли этот материал используют для производства режущего инструмента, в том числе и ножей. Нож, выполненный из стали, обладает большим запасом прочности и способностью длительное время сохранять заточку. Характеристики материала позволяют изготавливать элементарные кухонные ножи.

Сталь ШХ15 и ножи

В мире существует множество марок сталей. Только в одном марочнике сталей и сплавов упоминается порядка 600 наименований. Каждая имеет определенные качества, которые позволяют применять ее в различных отраслях. Марка ШХ15 – это универсальный материал, который может быть использован для изготовления любого типа ножей.

На сегодня – это один из самых популярных сортов, обладающих относительно невысокой ценой и применяемой при изготовлении клинков.

ШХ15 – это представитель группы малолегированных хромистых сталей. Наименование легирующих элементов и их процентный состав указан выше. В состав этой стали входит относительно небольшой объем хрома. Это и служит причиной того, что в структуре сплава не происходит образование карбидов хрома.

Параметры стали обеспечивают клинкам стойкость к износу, необходимую твердость, прочность.

Одна из причин того, что марка этой стали стала популярной среди производителей ножей – это относительно простая обработка при нагреве. При этом клинок не только получает необходимую форму, но и существенно повышает прочностные характеристики. Высокая твёрдость стали обеспечивает успешное сопротивление износу. Кроме того, следует отметить то, что клинок сложно замять.

Для получения оптимальных свойств сплава ШХ15 проводят ее термическую обработку. Оптимальная температура закаливания составляет 810 – 850 ºC. Отпуск выполняют в температурном диапазоне от 150 до 160 ºC. После выполнения этих операций твёрдость материала достигает 61 – 64 по HRC.

Дефекты карбидной фазы

Так как характеристики применения стали ШХ15 во многом зависят от протекания карбидной фазы, то важно знать, какие могут быть дефекты этого процесса:

• Один из первых дефектов — это карбидная полосчатость. Он возникает из-за того, что присутствует неоднородность структуры стали после ее закалки. В тех участках, где присутствует большое количество карбидов, появляется мартенситно-трооститная структура, а в тех местах, где количество этого вещества мало, появляется игольчатый мартенсит.
• Еще один дефект, который может возникнуть, — это карбидная ликвация. В подшипниковом типе стали часто встречается крупное включение карбидов, которые располагаются вдоль направления прокатки — это и называется карбидной ликвацией. Дефект этого явления заключается в том, что эти элементы характеризуются высокой прочностью, но и высокой хрупкостью. Чаще всего такие элементы разрушаются при выходе стали на рабочую поверхность, из-за чего образуется очаг разрушения. Ярко выраженный дефект этого типа сильно увеличивает изнашиваемость шарикоподшипниковой стали.

ШХ15 :: Металлические материалы: классификация и свойства

Сталь ШХ15   ГОСТ 801-78

Массовая доля элементов, %
Углерод	Кремний	Марганец	Хром	Сера	Фосфор	Никель	Медь	Ni+Cu
Не более
0,95- 1,05	0,17- 0,37	0,20- 0,40	1,30- 1,65	0,02	0,027	0,30	0,25	0,50

Ас1	Ас3(Асm)	Аr3(Arcm)	Ar1	Мн
724	900	713	700	210

Режимы термообработки	Временное сопротивление , МПа	Предел текучести , МПа	Относительное удлинение , %	Относительное сужение ,%	Ударная вязкость KCU, Дж/см2	Твердость HRCЭ (НВ, кгс/мм2), не более
Не менее
Отжиг 800 , печь, затем до 650  со скоростью 10-20 град/час, воздух	590-730	370-410	15-25	35-55	44	(179-207)
Закалка 810 , вода до 200 , затем масло. Отпуск 150 , воздух	1960-2350	1670	—	—	3-7	61-65

Предел выносливости при n = 106
, МПа	Термообработка
333	НВ 192. Отжиг
804	НВ 616. Закалка 830 . Отпуск 150 , масло
652

Теплостойкость
Температура	Время, ч.	Твердость. HRCЭ
150-160	1	63

Прокаливаемость. (Закалка 850 . Твердость для полос прокаливаемости HRCЭ)
Расстояние от торца, мм
1,5	3	4,5	6	9	12	15	18	24	33
66,5-68,5	63-68	58,5-67,5	51,5-67	40-64	38-54	38-48,5	38-47	33-41,5	28-35,5
Кол- во мартенсита, %	Критическая твердость, HRCЭ	Критический диаметр, мм
В воде	В масле
50 90	57 62	28-60 20-54	9-37 6-30

         Применяемость: шарики диаметром до 150 мм, ролики диаметром до 23 мм, кольца подшипников с толщиной стенки до 14 мм, втулки плунжеров, плунжеры, нагнетательные клапаны, корпуса распылителей, ролики толкателей и другие детали, от которых требуется высокая твердость, износостойкость и контактная прочность.

         Заменитель для сталей: ШХ9, ШХ12, ШХ15СГ.

            Температура ковки:

                   — начала – 1150

                   — конца – 800

Свариваемость: КТС – без ограничений.

         Склонность к отпускной хрупкости – склонна.

         Флокеночувствительность – чувствительна.

         Шлифуемость – хорошая.

Сортамент:

         — горячекатаная круглая – ГОСТ 2590-71

         — горячекатаная квадратная – ГОСТ 2591-71

         — горячекатаная полосовая – ГОСТ 103-76, ГОСТ 4405-75

         — калиброванная круглая – ГОСТ 7417-75

         — круглая со специальной отделкой поверхности – ГОСТ 14955-77

Требования к химическому составу

Подшипниковые стали имеют в составе определенные легирующие компоненты:

• кремний;
• серу;
• углерод;
• марганец;
• хром;
• медь;
• фосфор;
• никель.

В зависимости от марки стального сплава все эти компоненты содержаться в определенных пропорциях. Если в сплаве ШХ15СГ содержится кремния 0,4-0,65%, а углерода — 0,95-1,05, то в стали ШХ15 кремния — 0,17-0,37%, а показатели углерода находятся в тех же пределах.

Немалое количество углерода, которое содержится в подшипниковых сталях, обеспечивает сплавам хорошую износостойкость в процессе эксплуатации. Также именно углерод влияет на прочность деталей после нагрева. Термообработка способствует стабильности геометрических параметров изделий при эксплуатационной температуре свыше 100 градусов. Хоть термообработка и обеспечивает стабильность, но снижается твердость стальных сплавов.

Марганец и хром, которые добавляются в подшипниковую сталь, обеспечивают сплавам повышение истироустойчивости и твердости.

Такой компонент, как молибден, добавляется в подшипниковые сплавы для обеспечения готовым изделиям долговечности. Несмотря на то, что большинство добавок обязательны, их количество играет очень большую роль. Чрезмерное количество может оказать негативное влияние, нужно соблюдать пропорции при производстве стали.

Компоненты с негативным влиянием

1. Медь. Данный элемент хоть и увеличивает прочность готовых слов, но при избытке может стать причиной появления трещин и надрывов.
2. Фосфор. Компонент способен уменьшать прочность на изгиб и делать материал хрупким. Если добавлять вещество в определенном количестве, то повышается восприимчивость стали к нагрузкам динамического характера.
3. Азот, олово либо мышьяк. Данные компоненты даже при наличии в тысячных долях процента могут стать причиной раскрашивания металла.
4. Никель. Если сталь имеет избыточные показатели никеля в своём составе, то твёрдость может существенно быть снижена.
5. Сера. Хоть нет однозначного мнения по данному компоненту, но отечественные производители стали не используют серу выше 0,15%, так как излишки компонента делают деталь склонной к быстрому усталостному разрушению.

Конструкционная сталь характеристики, свойства

Конструкционная подшипниковая сталь ШХ15 используется для изготовления деталей с высокой контактной прочностью/ твердостью/ износостойкостью – шарики Ø до 150 мм, ролики Ø до 23 мм, кольца с толщиной стенки до 14 мм, ролики толкателей, корпуса распылителей, нагнетательные клапаны, плунжеры и втулки, другие изделия.

Сталь ШХ15 – отечественные аналоги

Марка металлопроката	Заменитель
ШХ15	ШХ9
ШХ12
ШХ15СГ

Марка	Классификация	Вид поставки	ГОСТ	Зарубежные аналоги
ШХ15 (ШХ15–В, ШХ15–Ш)	Сталь конструкционная подшипниковая	Сортовой прокат	801–78	есть

Режим	Среда охлаждения	t, 0С
Отжиг	печь, 150С/ч	800

Вид полуфабриката	t, 0С	Охлаждение
Размер	Условия
Слиток	1150–800	до 400	Низкотемпературный отжиг
Заготовка	до 250	На воздухе
251–350	В яме

Свариваемость	Способы сварки
трудно свариваемая	КТС

Чувствительна.

Резка

Исходные данные	Обрабатываемость резанием Ku
Состояние	HB, МПа	sB, МПа	твердый сплав	быстрорежущая сталь
отожженное	179–217	730	0.90	0,36

Сталь ШХ15 – химический состав

Массовая доля элементов не более, %:

Кислород	Кремний	Марганец	Медь	Никель	Сера	Титан	Углерод	Фосфор	Хром
0,0015	0,17–0,37	0,2–0,4	0,25	0,3	0,02	0,01	0,95–1,05	0,027	1,3–1,65

Материал ШХ15 – механические свойства

Сортамент	ГОСТ	Размеры – толщина, диаметр	Режим термообработки	t	KCU	y	d5	sт	sв
мм	0С	кДж/м2	%	%	МПа	МПа
Прокат	801–78	Отжиг (печь) 150С/ч	800	440	45	20	370–410	590–730

Сортамент	ГОСТ	HB 10-1
Прокат	801–78	179–207

Критические точки	Ac1	Ac3	Ar1	Ar3	Мп
Температура	724	900	700	713	210

Термообработка	KCU при температурах
-500С	-400С	-250С	-200С	00С	+200С
Закалка (масло) 8300С	64	69	88
Отпуск (воздух) 1500С

Термообработка	HRC	НВ	t-1	s-1
Отжиг	192	333
Закалка (масло) 8300С	60	804
Отпуск 1500С

t	r	R 109	E 10-5	l	a 106	C
0С	кг/м3	Ом·м	МПа	Вт/(м·град)	1/Град	Дж/ (кг·град)
20	7812	2.11
100	7790	390	11.9
200	7750	470	40	15.1
300	7720	520	15.5
400	7680	37	15.6
500	7640	32	15.7

Австралия	Англия	Болгария	Венгрия	Германия	Евросоюз	Испания	Италия
AS	BS	BDS	MSZ	DIN, WNr	EN	UNE	UNI
					1.2067 1.3505 100Cr6 102Cr6

Китай	Польша	Румыния	США	Франция	Чехия	Швеция	Юж. Корея	Япония
GB	PN	STAS	—	AFNOR	CSN	SS	KS	JIS

Материал ШХ15 – область применения

Сталь марки ШХ15 используют для изготовления деталей с высокой контактной прочностью/ твердостью/ износостойкостью.

Условные обозначения

HRCэ	HB	KCU	y	d5	sT	sв
МПа	кДж / м2	%	%	МПа	МПа
Твердость по Роквеллу	Твердость по Бринеллю	Ударная вязкость	Относительное сужение	Относительное удлинение при разрыве	Предел текучести	Предел кратковременной прочности

Ku	s0,2	t-1	s-1
Коэффициент относительной обрабатываемости	Условный предел текучести с 0,2% допуском при нагружении на значение пластической деформации	Предел выносливости при кручении (симметричный цикл)	Предел выносливости при сжатии-растяжении (симметричный цикл)

N	число циклов деформаций/ напряжений, выдержанных объектом под нагрузкой до появления усталостного разрушения/ трещины

Свариваемость

Без ограничений	Ограниченная	Трудно свариваемая
Подогрев	нет	до 100–1200С	200–3000С
Термообработка	нет	есть	отжиг

Физические свойства

R	Ом·м	Удельное сопротивление
r	кг/м3	Плотность
C	Дж/(кг·град)	Удельная теплоемкость
l	Вт/(м·град)	Коэффициент теплопроводности
a	1/Град	Коэффициент линейного расширения
E	МПа	Модуль упругости
t	0С	Температура

Купить конструкционную подшипниковую сталь ШХ15 в Санкт-Петербурге Вы можете по телефону + 7 (812) 703-43-43. Специалисты компании «ЛенСпецСталь» оформят заказ, сориентируют по сортаменту, ценам, условиям доставки.

ПродукцияДоставкаКонтакты

Дефекты карбидной фазы

Так как характеристики применения стали ШХ15 во многом зависят от протекания карбидной фазы, то важно знать, какие могут быть дефекты этого процесса:

• Один из первых дефектов — это карбидная полосчатость. Он возникает из-за того, что присутствует неоднородность структуры стали после ее закалки. В тех участках, где присутствует большое количество карбидов, появляется мартенситно-трооститная структура, а в тех местах, где количество этого вещества мало, появляется игольчатый мартенсит.
• Еще один дефект, который может возникнуть, — это карбидная ликвация. В подшипниковом типе стали часто встречается крупное включение карбидов, которые располагаются вдоль направления прокатки — это и называется карбидной ликвацией. Дефект этого явления заключается в том, что эти элементы характеризуются высокой прочностью, но и высокой хрупкостью. Чаще всего такие элементы разрушаются при выходе стали на рабочую поверхность, из-за чего образуется очаг разрушения. Ярко выраженный дефект этого типа сильно увеличивает изнашиваемость шарикоподшипниковой стали.

Прочая информация о ШХ15СГ

Технологические свойства

Обрабатываемость резаньем	В горячекатаном состоянии при НВ 202 sВ=740 МПа Kn тв.спл.=0,90 Kn б.ст.=0,36.
Свариваемость	Способ сварки КТС.
Склонность к отпускной хрупкости	Склонна.
Температура ковки	Начала — 1150 °C, конца — 800 °C. Сечения до 250 мм охлаждаются на воздухе, 251-350 мм — в яме.
Флокеночувствительность	Чувствительна.

Температура критических точек

Критическая точка	Температура °C
AC1	750
AC3	910
AR3
AR1	688
MN	205

Предел выносливости

Термообработка, состояние стали	s-1 (МПа)	t-1 (МПа)	n	sB (МПа)	s0,2 (МПа)
НВ 621-643	559		4Е+7
НВ 643-659	696
НВ 616-627	657
НВ 587-601	637

Прокаливаемость: Закалка 850 °С.

Расстояние от торца, мм/HRCэ

1.5	3	4.5	6	9	12	15	27	39	51
65-67,5	65-67,5	65-67,5	65-67,5	65-67,5	62,5-67,5	56-66,5	36-54,5	31-41,5	27,5-37,5
Термообработка	Количество мартенсита, %	Крит. диам. в воде	Крит. диам. в масле	Крит. твердость, HRCэ	Расст. от охлаждаемого конца, мм
	50	73-102	45-68		57
	90	60-88	36-59		62

Физические свойства

Температура испытания, °С	20	200	300	500
Модуль нормальной упругости (Е, ГПа)	211	211
Модуль упругости при сдвиге кручением (G, ГПа)	79
Плотность (r, кг/м3)	7650	7650
Коэффициент линейного расширения (a, 10-6 1/°С)			13,4	13,4	13,6

Использование материалов с сайта возможно только с разрешения ООО «ЛАСМЕТ»

Подшипниковая сталь: характеристики

Данная марка стали применяется для производства шариков диаметром до 150 мм, роликов диаметром до 23 мм, а также для производства колец подшипников, толщина стенки которых 14 мм. Также эта сталь может использоваться для изготовления втулок плунжеров, нагнетательных клапанов, а также других деталей, для которых главное требование — это высокая твердость, высокая стойкость к износу, а также контактная прочность.

Подшипниковая сталь данной марки также обладает рядом определенных характеристик, таких как: склонность к отпускной хрупкости или флокеночувствительность. Пределы кратковременной прочности данного материала находятся в районе от 590 до 750 МПа. Предел пропорциональности для данного материала — 370-410 МПа. Относительное удлинение материала при разрыве составляет 20%. Сталь марки ШХ15 обладает относительным сужением — 45%. Кроме этого, есть и характеристика ударной вязкости, показатель которой 440 кДж/м2.

Механические свойства

HRCэ	HB	KCU	y	d5	sT	sв
МПа	кДж / м2	%	%	МПа	МПа
Твердость по Роквеллу	Твердость по Бринеллю	Ударная вязкость	Относительное сужение	Относительное удлинение при разрыве	Предел текучести	Предел кратковременной прочности

Ku	s0,2	t-1	s-1
Коэффициент относительной обрабатываемости	Условный предел текучести с 0,2% допуском при нагружении на значение пластической деформации	Предел выносливости при кручении (симметричный цикл)	Предел выносливости при сжатии-растяжении (симметричный цикл)

N	число циклов деформаций/ напряжений, выдержанных объектом под нагрузкой до появления усталостного разрушения/ трещины

Характеристика

Своё широкое промышленное распространение сталь ШХ15 получала благодаря особым эксплуатационным свойствам, которые являются идеальными для изготовления лезвий и подшипников. Характеристика ШХ15 состоит из следующих параметров:

Высокий показатель твёрдости. Подшипники и лезвия при использовании подвергаются высоким нагрузкам, вследствие чего подвергаются быстрому износу. Чтобы такого не происходило изделие должно обладать дополнительной твёрдостью.

Устойчивость к износу, то есть поверхность из ШХ15 не подвержено стиранию, что позволяет ей долгое время сохранять первоначальные рабочие свойства.

Слабая устойчивость к воздействию коррозии

Из-за небольшого содержания в химическом составе такого важного элемента, как хром, этот сплав ржавеет при воздействии влаги, однако этот процесс происходит не очень быстро благодаря другим легирующим компонентам.

Стойкость к высоким ударным и внешним механическим нагрузкам. На этом металле практически не образуются вмятины от точных воздействий.

Пластичность и вязкость в рассматриваемом сплаве находятся на среднем уровне из-за большой твёрдости.

Структура стали отлично поддаётся термообработке

Закалка и отжиг дают возможность улучшить прочность на молекулярном уровне.

Склонность к отпускной хрупкости, которая означает, что есть небольшая вероятность того, что металл после закалки из-за структурных дефектов может стать более хрупким. Но точное соблюдение всех технологий позволяет этого избежать.

Плохая свариваемость. Высокой твёрдости сплав достигает благодаря большому содержанию углерода, элемента который отрицательно сказывается на свариваемости.

https://youtube.com/watch?v=7JHM5zK3zGs

Плюсы

Детально изучив характеристики марки стали ШХ15, можно подвести промежуточные итоги. Среди достоинств этого сплава однозначно выделяются следующие качества:

• однородность структуры;
• высокая контактная выносливость;
• хорошо поддаётся обработке;
• большая твёрдость;
• отличная износостойкость;
• тонкая кромка при заточке;
• стойкость к смятию;
• пластичность и вязкость.

Минусы

Любая сталь, какая бы хорошая она ни была, имеет недостатки – не удалось ещё получить идеальный во всех понятиях металл. Однако недостатки ШХ15 не многочисленны, среди них можно выделить такие:

• хрупкость выше средней;
• сравнительно низкая стойкость к коррозии;
• трудная заточка режущих инструментов.

Существует множество разных марок стали. Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки. ШХ 15 в свою очередь представляет из себя весьма универсальную сталь, подходящую чуть ли не для любого типа ножей. На данный момент она является одной из наиболее популярных марок с невысокой стоимостью и используемой, в основном, при частной ковке клинков.

Нож Беркут, сталь ШХ15, покрытие оксидированием. Изделие из такой стали способно дать желаемый результат от работы, значительно сэкономив при этом бюджет, благодаря своей низкой стоимости.