Стали заменители
Иностранные аналоги
100CrMn6 (Германия, DIN), 1.3520 (Европа, EN)
Расшифровка стали ШХ15
По ГОСТ 801-78 подшипниковые стали обозначаются буквой «Ш» в начале маркировки стали, после которых указывают содержание хрома в десятых долях процента, т.е. для стали ШХ15 содержание хрома составляет 1,5%
Вид поставки
- Сортовой прокат, в том числе фасонный по ГОСТ 801-78, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88.
- Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75.
- Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77.
- Полоса ГОСТ 103-76.
- Проволока ГОСТ 4727-83.
Химический состав, % (ГОСТ 801-78)
| C | Mn | Si | Cr | S | P | Ni | Cu |
| не более | |||||||
| 0,95-1,05 | 0,20-0,40 | 0,17-0,37 | 1,30-1,65 | 0,020 | 0,027 | 0,30 | 0,25 |
Характеристики и применение
Сталь ШХ15 применяется для изготовления деталей , от которых требуется высокая твердость, износостойкость и контактная прочность, например:
- 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
Сталь для производства подшипников качения поставляют:
- для горячей штамповки деталей — неотожженной,
- для холодной механической обработки — отожженной.
Применение стали ШХ15 для изготовления деталей подшипников
| Марка | ГОСТ или ТУ | Профиль и вид поставки | Применение |
| ШХ15 | ГОСТ 801-60 | Горячекатаная и холоднотянутая сортовая сталь | Кольца, тела качения |
| ГОСТ 800-55 | Трубы | Кольца | |
| ГОСТ 4727-67 | Прутки | Кольца, тела качения | |
| ЧМТУ 1-992-70 | Прутки | Кольца, тела качения |
Температура критических точек, °С
Влияние азотирования на износостойкость стали ШХ15
| Марка стали | Твердость поверхности HV | Путь трения, км | Износ образца, мг | |
| неподвижного | вращающегося | |||
| ШХ15 | 780 | 12,5 | 16 | 7,4 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Вращающийся образец из стали ШХ15, которая в состоянии закалки и низкотемпературного отпуска имеет твердость HV780.
Твердость стали ШХ15 после высокочастотной закалки
Температура нагрева стали ШХ15 для высокочастотной закалки
| Марка стали | Предварительная термическая обработка | Температура нагрева, °C | |||
| в печи, в масле | при высокочастотном поверхностном нагреве (охлаждение водянным душем) и суммарном времени аустенизации, с | ||||
| 10 | 3 | 1 | |||
| ШХ15 | Отжиг | 830-850 | 890-930 | 920-960 | 940-980 |
| Улучшение | 830-850 | 850-870 | 880-920 | 900-940 |
Механические свойства
| Термообработка | Сечение, мм | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ% | KCU, Дж/см 2 | Твердость, не более |
| не менее | |||||||
| Отжиг при 800 °С, охл. с печью до 730 °С, затем до 650 °С со скоростью 10-20 град/ч на воздухе | — | 370-410 | 590-730 | 15-25 | 35-55 | 44 | НВ 179-207 |
| Закалка с 810°С в воде до 200 °С, затем в масле; отпуск при 150 °С, охл. на воздухе | 30-60 | 1670 | 2160 | — | — | 5 | HRCэ 62-65 |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
| tисп, °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ% | KCU, Дж/см 2 | Твердость | |
| HRCэ | HB | ||||||
| Закалка с 840 °С в масле | |||||||
| 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 с 860 °С в масле | |||||||
| 400 | — | 1570 | — | — | 15 | — | 480 |
| 500 | 1030 | 1278 | 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 испытаний
| tисп, °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ% | KCU, Дж/см 2 |
| 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 с 830 °С в масле; отпуск при 150 °С, 1,5 ч | |||||
| 25 | — | 2550 | — | — | 88 |
| -25 | — | 2650 | — | — | 69 |
| -40 | — | 2600 | — | — | 64 |
Расшифровка марки
В расшифровке марки стали ШХ15:
- буква «Ш» указывает на принадлежность сплава к классу подшипниковых сталей;
- знак «Х» обозначает легирование металла хромом;
- цифры в маркировке раскрывают массовую долю хрома.
Химический состав сплава регламентируется ГОСТом 801-78:
- углерод – 0,95-1,05%;
- хром – 1,4-1,65%;
- марганец – до 0,4%;
- кремний – 0,17-0,37%;
- никель – 0,3%;
- медь – 0,25%;
- сера – 0,2%;
- фосфор – до 0,27%.
Сталь ШХ15 принадлежит к категории низколегированных сплавов. Углерод придает металлу необходимую твердость. Количества хрома в сплаве недостаточно, чтобы сделать его полностью нержавеющим. Однако он обладает повышенными антикоррозийными свойствами. Марганец и кремний увеличивают прочность и частично нивелируют влияние вредных примесей – серы и фосфора, содержание которых сведено до минимума.
Сплав имеет аналоги в России и других странах. Отечественные заменители – ШХ9, ШХ 12, ШХ15СГ. Среди зарубежных аналогов:
- 52100 – Соединенные Штаты;
- 1.3505 – Германия;
- SUJ2 – Япония;
- 100C6 – Франция;
- 2S135 – Великобритания;
- 100Cr6 – Италия;
- F.1310 – Испания;
- 2258 – Швеция;
- STB2 – Южная Корея;
- GCr15 – Китай;
- 5210 – Австралия;
- GO3 – Венгрия.
Сортамент металлургической продукции, поступающей на рынок, состоит из нескольких видов, которые регламентируются отдельными ГОСТами:
- листового проката, включая сортовой и фасонный;
- калиброванного прутка;
- серебрянки;
- полос и проволоки.
Свойства сплава
Характеристики и применение стали ШХ15 определяются составом легирующих добавок и особенностями дальнейшей термообработки:
- твердость – 61-64 HRC;
- плотность – 7812 кг/м3;
- удельное электросопротивление – 390*109 Ом*м;
- модуль упругости – 2.11*10-5 МПа;
- предел прочности – 590-750 МПа;
- относительное удлинение при разрыве – до 20%;
- ударная вязкость – 440 КДж/м2.
Сплав обладает также высокими механическими свойствами:
- склонностью к отпускной хрупкости;
- однородностью структуры, что способствует повышению износостойкости;
- свойством давать тонкую режущую кромку;
- достаточной коррозионной устойчивостью.
После закалки сплав с трудом поддается обработке резанием. Поэтому термообработке подвергают уже готовые изделия. Нужно отметить, что сталь чувствительна к флокенам. В них концентрируются внутренние напряжения, которые ведут к возникновению усталостных трещин в изделиях. С особенностями сплава связана и сфера его применения. Металл используют для производства деталей, которые эксплуатируются в условиях постоянного трения и вибрации:
- шариков для подшипников;
- роликов разного диаметра;
- колец с толщиной стенки до 14 мм;
- нагнетательных клапанов;
- втулок;
- роликов толкателей;
- кулачков и направляющих.
Свойства стали ШХ15 делают ее широко востребованной в производстве ножей и клинков разного назначения:
- складных ножей, в том числе, сувенирных;
- засапожных ножевых изделий;
- коллекционных финок;
- охотничьих моделей;
- разных вариантов разделочных и кухонных ножей.
Термическая обработка
Детали подшипников при работе испытывают большие знакопеременные нагрузки, порой достигающие порядка 500 кг/см2. Со временем они приводят к возникновению микротрещин, из-за которых сокращается срок службы подшипников, они быстро выходят из строя. Поэтому подшипниковую сталь подвергают закалке при высоких температурах. Оптимальные характеристики стали ШХ15 достигаются при температурных режимах:
- закалки – 830-840 градусов в масле;
- отпуска – 150-160 градусов в течение 1-2 часов.
При охлаждении в воде возможно возникновение поверхностных и структурных деформаций. Для устранения внутренних напряжений, приводящих к дефектам структуры, после закалки производится процедура отжига при 800 градусах. После обработки:
- твердость стали достигает показателя 61-63 HRC;
- предел упругости возрастает на 30% и более.
Металл поддается ковке при нагреве до 1150 градусов. Ковка уплотняет структуру сплава и повышает устойчивость к механическим нагрузкам. После ковки металл охлаждается на открытом воздухе или в яме.
Повысить стабильность структуры и сопротивляемость стали к микропластическим деформациям позволяет метод многократной термоциклической обработки. Он заключается в охлаждении металла до низких температур с последующим отпуском. Процесс проходит в температурном интервале от -50 до +150 градусов.
Проведенные исследования показали, что наиболее эффективна термоциклическая обработка металла, состоящая из 3-6 ступеней. В результате нее:
- структура стали становится более однородной и стабильной;
- значительно повышается предел упругости;
- возрастает сопротивление внутриструктурным деформациям.
Преимущества и недостатки
Марка стали ШХ15 характеризуется неоспоримыми плюсами и небольшими минусами. Основные достоинства материала:
- в однородности поверхностной и внутренней структур, которые достигаются специальными технологиями;
- высокой контактной износоустойчивости;
- простых условиях термообработки;
- повышенной твердости;
- оптимальных параметрах вязкости и пластичности;
- возможности получения тонкой и острой режущей кромки;
- высоком сопротивлении к смятию.
Ножи, изготовленные из сплава ШХ15, привлекают:
- хорошей износостойкостью;
- отсутствием необходимости в частой заточке;
- возможностью обрабатывать твердые материалы;
- прекрасными режущими качествами;
- длительным сроком эксплуатации;
- доступной стоимостью.
Недостатки стали связаны с некоторой сложностью в заточке, что объясняется твердостью материала. Минусом считается также недостаточная устойчивость к коррозии, хотя режущая кромка не так сильно подвержена воздействию влаги.
Сегодня сталь ШХ15 является одной из самых популярных, имеющих оптимальное соотношение цены и качества. Она представляет лучший вариант для производства изделий, эксплуатация которых связана с интенсивными и длительными нагрузками.
Подшипниковая сталь ШХ15
Развитие металлургии привело к появлению сталей с особыми эксплуатационными характеристиками. Они применяются при изготовлении определенных изделий, которые должны обладать особыми качествами. Примером назовем подшипниковую сталь ШХ15, которая хорошо выдерживает воздействие высокой температуры. Стандарт ГОСТ для ШХ15 определяет применение определенных стандартов при маркировке.
Основные свойства стали
В промышленности шарико-подшипниковая сталь ШХ 15 получила широкое распространение. Это связано с особыми эксплуатационными характеристиками, которые позволяют применять металл при создании подшипников и лезвия. Название стали связано с тем, что практически все подшипники изготавливаются при применении этого материала.
Характеристики стали ШХ15 следующие:
- Повышенная твердость поверхности. Подшипники и режущая кромка лезвия при эксплуатации подвергаются износу. Для того чтобы поверхность изделия не реагировала на механическое воздействие существенно повышается показатель твердости.
- Износостойкость определяет то, что поверхность не реагирует на трение и другое воздействие. Металл ШХ9 и ШХ15 характеризуются высокой износостойкостью, поэтому создаваемые изделия могут прослужить в течение длительного периода.
- Устойчивость к коррозии также можно назвать привлекательным качеством рассматриваемого металла. Ржавчина, которая появляется на поверхности, снижает срок службы изделия. Сталь ШХ15 не относится к нержавейкам. Поэтому на высокую устойчивость к высокой влажности и химически агрессивной среде рассчитывать не следует.
- Стойкость к смятию. Точечное воздействие высокой нагрузки может привести к образованию вмятины, но рассматриваемый металл характеризуется высокой устойчивостью к подобному воздействию.
- Пластичность и вязкость также учитываются при создании различных изделий.
- Структура прекрасно поддается термической обработке. Как правило, проводится закалка после придания требуемой формы и размеров. Кроме закалки выполняется отжиг и ковка, которые также могут улучшить структуру материала.
- Склонность к отпускной хрупкости определяет то, что после закалки могут появится структурные дефекты. Они могут повысить хрупкость получаемого изделия.
- Плохая свариваемость. Повысить твердость смогли за счет повышения концентрации углерода. Однако, этот химический элемент существенно усложняет процесс сварки. Как правило, для повышения качества сварного шва проводится подогрев заготовки.
Свойства подшипниковой стали ШХ 15
Марка стали ШХ15, расшифровка которой проводится в соответствии с установленными стандартами ГОСТ, хорошо поддается различным видам обработки и обладает стойкостью к смятию. Кроме этого, поверхность характеризуется высокой твердостью. Температура критических точек довольно высока, она учитывается при проведении термической обработки.
Расшифровка стали
Сталь шх15 для ножей: описание, плюсы и минусы
С незапамятных времен нож входит в жизнь человека, как предмет необходимости. В древности нож представлял из себя заостренный камень, который человек использовал для охоты и защиты от хищников. Со временем нож сильно изменился, ему находилось все больше применений и он плотно вошел в быт и хозяйство.
Сейчас невозможно представить жизнь современного человека без ножа. Он стал необходимым средством для приготовления пищи, туристических походов, охоты и рыбалки, а так же военного дела. Даже в спорте нож нашел себе применение.
Чем различаются ножи между собой
В наше время существуют ножи совершенно разных, порою даже замысловатых форм, в зависимости от того, где они применяются. Рукояти и лезвию придается необходимый эстетические и практический вид. Но решающим фактором, отличающим один нож от другого, является то, из чего он был сделан. Конкретно речь идет о химическом составе стали, из которой изготовлено само лезвие.
Не каждый способен выбрать себе именно ту сталь для ножа, которая ему необходима, так как существует огромное количество разных вариаций этого сплава, химический состав которых определяет их свойства, достоинства и недостатки, слабые и сильные стороны.
Но для выбора ножа необязательно изучать всю таблицу Менделеева, достаточно лишь знать какие свойства имеет та или иная марка стали.
Немного почитав об этом в интернете, вы быстро найдете подходящий для вас сплав. В нашей статье мы конкретно поговорим об одном сплаве, получившим довольно большое распространение.
Что представляет из себя сталь ШХ 15
Сталь ШХ 15 является представителем класса низколегированных хромистых сталей. Это означает, что в состав стали, помимо основных элементов, входят специальные добавки. Они то и придают ей необходимые свойства прочности, стойкости к коррозии и агрессивной среде. Сталь ШХ 15 содержит в своем составе следующие химические элементы:
- С — 0,95 -1.0.
- Si — 0,17-0,37.
- Mn — 0,2-0,4.
- Cr — 1,35-1,65.
В сталях этой группы количество хрома достаточно мало, что является главным отличием от высокохромистых сталей. По этой причине хром не образует собственные карбиды, а остается в твердом растворе и также входит в состав цементита. Если говорить про структурные признаки, то стоит отметить, что все карбиды мелкие. Именно этим определяется высокая контактная выносливость и однородность данной стали. В целом, как и другие «углеродистые» стали, ШХ 15 отлично держит тонкую кромку.
В промышленности данная марка стали получила широкое распространение благодаря ее повышенной твердости, износостойкости и устойчивости к коррозии. В основном из нее производят ролики и шарики для подшипников. Отсюда и пошло название «подшипниковая сталь». Ножам из такой стали присуща высокая износостойкость, твердость и контактная прочность.
ШХ 15 получила широкое распространение у изготовителей ножей благодаря тому, что она прекрасно поддается температурной обработке, после чего не только приобретает нужную форму, но и в несколько раз улучшает свои показатели прочности. Также при этом достигается очень высокая стойкость к износу, что в свою очередь обеспечивается высокой твердостью стали. Стоит отметить высокую стойкость к смятию, при сохранении таких параметров как пластичность и вязкость.
Для закалки оптимальной температурой является показатель в районе 810 — 850 градусов, а температура отпуска в свою очередь варьируется от 150 до 160 градусов. В конечном результате достигается твердость в 61-64 HRC.
Сталь данной марки также обладает рядом следующих характеристик: склонность к отпускной хрупкости или флокеночувствительность. Предел пропорциональности для этого материала составляет 370-410 мПа, а предел кратковременной прочности для данной стали находится в районе от 590 до 750 мПа. Сталь ШХ 15 обладает относительным сужением, равным 45%, а характеристика ударной вязкости составляет примерно 440 кДж/м2.
Химический состав и структура
Рассматриваемая марка стали ШХ15 имеет необычный состав, который и определяет особые эксплуатационные характеристики. Марка относится к низколегированным хромистым сталям. Это определяет то, что в составе большое количество специальных добавок, которые и придают прочность, стойкость и коррозионную стойкость. В состав включаются следующие элементы:
- Большая концентрация углерода определяет повышенную твердость структуры. Показатель концентрации углерода составляет 0,95-1%.
- Марганец включается в состав практически любой стали. В рассматриваемом случае концентрация 0,2-0,4%.
- Кремний повышает прочность и другие характеристики материала. ШХ 15 имеет показатель в диапазоне от 0,17-0,37%.
- В большинстве случаев коррозионная стойкость достигается за счет добавления большого количества хрома. ШХ 15 характеризуется невысокой устойчивостью к воздействию агрессивных химических веществ и влаги, так как хрома в составе только 1,35-1,65%.
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.
Особенности обработки
Сегодня термообработка проводится для увеличения основных качеств металла довольно часто. Среди особенностей отметим:
- Довольно часто проводится закалка ШХ15. Она позволяет существенно повысить твердость поверхностного слоя. Стоит учитывать, что после закалки провести заточку режущей кромки достаточно сложно. Закаленную сталь ШХ 15 сложно обрабатывать резанием. Именно поэтому закалка проводится после придания заготовке требуемой формы и размеров. Термической обработки режимы во многом зависят от температуры критических точек. Стоит учитывать, что охлаждение в воде приводит к образованию структурных и поверхностных деформацией. Охлаждение на открытом воздухе проводится только в случае больших размеров изделия.
- Отжиг стали ШХ15 проводится при температуре около 800 градусов Целься. Подобная обработка позволяет устранить внутренние напряжения, которые становятся причиной появления трещин и других дефектов. Как правило, отжиг проводят после закалки изделия. Для проведения подобного процесса могут использовать различное оборудование.
- Заготовка может подвергаться и ковке, для чего проводится разогрев до 1150 градусов Цельсия. Охлаждение проводится на открытом воздухе или в яме. При ковке структура материала становится более плотной и устойчивой к различному воздействию.
При рассмотрении основных качеств учитывается склонность к отпускной хрупкости, а также возможность проводить обработку резанием. Для термической обработки может применяться самое различное оборудование. Высокая температура плавления определяет то, что в домашних условиях улучшение проводится крайне редко.
Сталь шх15 для ножей: описание, плюсы и минусы — Плюс/минус
Русские умельцы ножевого дела, никогда не ищут лёгких путей. Потому что это – для многих хобби и увлечение. Бывает, что из простого занятия, получается настоящий небольшой бизнес.
Но в большинстве своём, для людей это всё же, это отдых и отвлечение от повседневной жизни. Каждый человек, определяет свой досуг сам.
Любители ковать, довольно часто изготавливают свои изделия из необычных вещей, например: нож из подшипника. Очень интересный и непростой процесс.
Самодельный нож из подшипника.
Закалка и отпуск клинка
Очень важный момент, особенно для новичков. Согласно справочнику, температура закалки стали — 830 °С. Разогреть печь, до заданной отметки поможет термометр. Если его нет в наличии, следует воспользоваться одним из способов:
- самый простой и распространённый, проверять магнитом, как только не «прилипает» клинок к нему – цель достигнута;
- следующий очень интересный, посыпать деталь солью, её отметка плавления в 800 °С, значит осталось ещё немного;
- и способ для «прожжённых» профессионалов – цвет заготовки становится светло-красный.
Все способы действенны, но точнее термометра нет ничего. А в данном случае очень важна точность. Нагрев до нужной точки, клинок вынимается и опускается в масло с выдержкой 1 минута на 1 мм толщины изделия. Масло можно использовать практически любое: растительное, минеральное, машинное отработанное или трансформаторное.
Предварительно его нужно подогреть до 50 °С, это необходимо для хорошего обволакивания погружаемого изделия. Производя такие работы, будьте аккуратны, наденьте защитные очки и перчатки, есть вероятность разбрызгивания масла. Не нужно шевелить клинком, когда он находится в погружении.
Источник: https://narobraz.ru/meditsina-i-zdorove/stal-shh15-dlya-nozhej-opisanie-plyusy-i-minusy.html
Сферы применения
Применение стали ШХ15 во многом связано с высокой твердостью и прочностью структуры, а также несущественной коррозионной стойкостью и износоустойчивостью. Сплав используется для получения:
- Шариков, используемых при изготовлении подшипников. Во время эксплуатации подшипников этот элемент подвергается сильному механическому воздействию. Поэтому их изготовлению уделяется особое внимание, часто изделие подвергается закалке.
- Роликов диаметром до 23 мм. Встречаются в продаже и роликовые подшипники, которые рассчитаны на большую нагрузку.
- Плунжеров.
- Нагнетательных клапанов. Они также подвержены существенному воздействию на момент эксплуатации.
- Роликов толкателей.
Шарик стальной для подшипника ШХ-15
Тот момент, что сплав ШХ 15 называется подшипниковой определяет ее применение при создании подобных изделий. Они могут выдерживать длительную эксплуатацию, выдерживают трение и другое механическое воздействие, высокую температуру.
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.
Ножи из стали ШХ15
Сталь ШХ15 характеризуется универсальностью в применении. Она используется при получении самых различных ножей, как и сплав ШХ16. На сегодняшний день марка считается одной из самых популярных, что связано с низкой стоимостью. Нож ШХ15 характеризуется следующими качествами:
- Лезвие служит на протяжении длительного периода. Хорошая износостойкость определяет то, что не нужно часто выполнять заточку режущей кромки.
- Режущая кромка долго держит свою заточку.
- Поверхность не поддается заточке. Поэтому после ее потери ее восстановить достаточно сложно.
- Режущая кромка не подвержена воздействию влаги и различных химических элементов. На протяжении длительного периода на поверхности не появляется ржавчина или окисления.
- Получаемое лезвие не хрупкое, поверхность твердая. Именно поэтому область применения ножа существенно расширяется.
Сталь ШХ15 применяется при создании изделий, которые эксплуатируются при самых тяжелых условиях. Однако, материал не является универсальным, что связано с относительно невысокой коррозионной стойкостью.
Источник
убило….
только бы еще добавить в воду «ферри» и всем будет счастье.
При всем при этом никто не видел критических сечений и вообще геометрии.
Исходя из заданных значений твердости поверхности привел режимы обработки ШХ15 рекомендованные при производстве подшипников. Литература — Лахтин Ю.М. Термическая обработка в машиностроении. с.593.
А насчет того что убило.. и в мыслях не было никакого убийства, Вы же, как грамотный термист, несомненно, сейчас разъясните кто, где и как неправ и приведете правильный ответ
Вмашиностроениииспользуетсяоколо
11000 типоразмеровподшипниковкаченияснаружнымдиаметром
2…3000 ммимассойотдолейграммадо 6 т.
Подшипникиработаютвинтервалетемпературот−150
до +700°Ссоскоростьюдо 300000 об/мин.
Выпускдеталейподшипниковведетсянаспециализированныхзаводахмашиностроения–государственныеподшипниковыезаводы
(ГПЗ).
Данныеизделиявыпускаютсяназаводахсмассовымикрупносерийнымхарактеромпроизводства.
Условия
работы подшипников и материалы для их
изготовления.
Деталиподшипниковиспытываютмногократноповторяющиесяконтактные,ударные
нагрузки, износ, воздействие коррозионной
среды и высоких температур. Основные
виды дефектов, возникающих при работе
— это контактно-усталостноевыкрашивание,
смятие, износ, заклинивание, трещины,
коррозия. Поэтому материалы для
изготовления подшипников должны иметь:
высокое сопротивление пластической
деформации, стойкость против усталостного
разрушения, износостойкость, достаточную
вязкость, стабильность размеров.
Сл.16.В
зависимости от условий работы деталей
подшипников в отечественной промышленности
предусмотрено три варианта термической
обработки:
-
Детали
подшипников работают без высоких
ударных нагрузок. Они изготавливаются
из заэвтектоидных легированных сталей
типа ШХ15. Термическое упрочнение
обеспечивает высокую твердость по
всему сечению деталей; -
Детали
подшипников, испытывающие при эксплуатации
значительные ударные нагрузки и высокие
контактные напряжения (подшипники
прокатных станов, буровых установок).
Данные изделия изготавливаются из
низкоуглеродистых легированных сталей
(18ХГТ, 20Х2Н4А) с повышением твердости,
износостойкости поверхности путем
цементации и последующей термической
обработки; -
Детали
крупногабаритных подшипников, работающие
в условиях ударного нагружения
(подшипники букс железнодорожных
вагонов). Согласно разработок ВНИИЖТ
данные изделия изготавливаются из
стали ШХ4, эта сталь относится к
заэвтектоидным хромистым сталям с
регламентированной прокаливаемостью.
Упрочняющая термическая обработка
стали ШХ4 состоит из объемно-поверхностной
закалки с отпуском.
Сл.17.Химический
состав сталей применяемых для изготовления
деталей подшипников приведен в табл.
15. Эти стали относятся к заэвтектоидным,
так как содержат углерода более 0,8%.
Основным легирующим элементом в
подшипниковых сталях является хром,
который образует карбиды, обеспечивающие
повышенную износостойкость и твердость.
Таблица
15
Химический
состав подшипниковых сталей
|
Марка |
ГОСТ |
Содержание |
|||||||
|
С |
Si |
Mn |
Cr |
p*i |
S*1 |
Ni*1 |
Cu*1 |
||
|
ШХ15 |
801-78 |
0,96-1,05 |
0,17-0,37 |
0,20-0,40 |
1,30-1,65 |
0,027 |
0,020 |
0,30 |
0,25 |
|
ШХ!15СГ |
801-78 |
0,95-1,05 |
0,40-0,65 |
0,90-1,20 |
1,30-1,65 |
0,027 |
0,020 |
0,30 |
0,25 |
|
ШХ20СГ |
801-78 |
0,90-1,00 |
0,55-0,85 |
1,40-1,70 |
1,40-1,70 |
0,027 |
0,020 |
0,30 |
0,25 |
|
18ХГТ |
4543-71 |
0,17-0,23 |
0,17-0,37 |
0,8-1,1 |
1,0-1,3 |
0,035 |
0,30 |
0,30 |
— |
|
20Х2Н4А*2 |
4543-71 |
0,15-0,22 |
0,17-0,37 |
0,3-0,6 |
1,25-1,75 |
0,025 |
0,020 |
— |
0,30 |
|
ШХ4 |
801-78 |
0,95-1,05 |
0,15-0,30 |
0,15-0,30 |
0,35-0,50 |
0,027 |
0,020 |
0,30 |
0,25 |
*1
— не более; *2
-содержит 3,50-3,75% Ni.
К
подшипниковым сталям предъявляются
более жесткие по сравнению с обычными
конструкционными сталями требования
в отношении чистоты по неметаллическим
включениям, поверхностным дефектам,
плотности, макроструктуре, карбидной
неоднородности. Это связано с тем, что
под действием высоких сосредоточенных
в малом объеме знакопеременных нагрузок
большинство дефектов макроструктуры
и крупные неметаллические включения
являются концентраторами напряжений
и очагами зарождения усталостных трещин
при эксплуатации подшипников.
Загрязненность металла неметаллическими
включениями, глубина обезуглероживания,
макродефекты, карбидная ликвация и
структурная полосчатость нормированы
ГОСТ 801-78. Из неметаллических включений
наиболее опасны твердые и хрупкие
глобулярные включения.
Сл.18.Маршрутная
технология получения деталей подшипников
будет рассмотрена на примере изготовления
колец подшипников:
-
Приготовление
расплава, литье слитков на машинах
непрерывного литья заготовок; -
Горячая
деформация свободной ковкой, штамповкой
на горизонтально-ковочных машинах,
раскаткой; -
ПТО
с целью улучшения обрабатываемости
резанием и подготовки структуры к ОТО; -
Предварительная
механическая обработка; -
ОТО
предварительно обработанных заготовок; -
Окончательная
механическая обработка (шлифование и
доводка); -
Отжиг
для снятия напряжения; -
Сборка
и контроль качества.
Сл.19.Технология
ПТО подшипниковых сталей
заключается в сфероидизирующем отжиге
с образованием структуры зернистого
перлита. Сталь с такой структурой
обеспечивает хорошую обрабатываемость
резанием и высокое качество поверхности
заготовок. Мелкозернистый перлит
является оптимальной структурой для
последующей закалки, так как за счет
медленного растворения глобулярных
карбидов повышается технологичность
стали при закалке (низкая склонность к
росту зерна). Кроме того, зернистая форма
карбидов и их равномерное распределение
обеспечивают после закалки сохранение
этих качеств, это связано с тем, что
нагрев под закалку заэвтектоидных
сталей ведется с частичным сохранением
карбидных частиц.
Структура
зернистого перлита стали после отжига
позволяет получить для ШХ15 и ШХ4 твердость
НВ 179-207, для ШХ15СГ и ШХ20СГ — НВ 179217. При
правильных температурно-временных
параметрах отжига в структуре стали
отсутствует карбидная сетка, а размеры
карбидных частиц примерно одинаковы.
Если в результате горячей деформации
подшипниковых сталей образовалась
карбидная сетка, то рекомендуется для
исправления этого дефекта провести
отжиг нормализацию при температуре
900-920 °Сс выдержкой 30-40 мин, охлаждение
со скоростью не менее 40-50 °С/ч. Такая
скорость достигается охлаждением мелких
поковок на воздухе, более крупных —
обдувом воздуха или водовоздушной
смесью.
Сл.20.Параметры
сфероидизирующего отжига: нагрев выше
точки Ас1,
но ниже Асm,
выдержка при заданной температуре в
течение 45-60 мин, скорость охлаждения
должна быть такой, чтобы превращение
аустенита в зернистый перлит завершилось
при температуре 600 °С. Рекомендуется
охлаждать со скоростью 15-20 °С/ч для садок
массой более 3 т; 25-30 °С/ч для садок менее
0,5 т. Более быстрое охлаждение приводит
к получению неоднородного крупнозернистого
перлита с повышенной твердостью.
Заготовки
для подшипников, изготовленные из
низкоуглеродистых легированных
цементуемых сталей, подвергают
нормализации при температуре 900-920 °С и
высокому отпуску при 640-660 °С. Твердость
не превышает НВ 241, микроструктура —
сорбитообразный перлит.
Контроль
качества ПТО проводится проверкой
твердости и микроструктуры заготовок.
Целесообразно контролировать поковки
из наиболее горячих и холодных мест
садки. Перспективно использовать
неразрушающие методы контроля качества
отжига. К таким методам относится
измерение коэрцитивной силы заготовок
размером: диаметр 150-280 мм, высота 50-90 мм.
Дефектные структуры, полученные при
недогреве, исправляются повторным
отжигом. Структура перегретой стали
устраняется отжигом нормализация с
отпуском или без него.
Сл.21.Технология
ОТО деталей подшипников
включает закалку с низким отпуском,
данная термическая обработка формирует
требуемые свойства деталей. Детали
перед ОТО должны быть чистые, сухие, без
следов масла, эмульсии, поверхностных
дефектов (риски, забоины, вмятины,
ржавчина). В связи с массовым характером
производства и большой номенклатурой
деталей на ГПЗ используется
высокопроизводительное оборудование
для термической обработки (агрегаты
для закалки и отпуска). Конструкция
агрегатов определяется видом деталей
(кольца, ролики, шарики). Как при закалке,
так и три отпуске рекомендуется применять
защитные или нейтральные (вакуум) среды.
Режим
закалки деталей, прокаливающихся
насквозь, определяется маркой стали и
ее исходной структурой. При этом
оговаривается скорость нагрева,
температура нагрева под закалку, время
выдержки, среда охлаждения. Сталь ШХ15
допускает сколь угодно быстрый нагрев
без опасности возникновения трещин.
Температура нагрева и время выдержки
должны обеспечить:
-
Завершение
образования аустенита и растворение
карбидов в нем до содержания углерода
0,55-0,65%; -
Размер
зерна аустенита в пределах 9-10 балла; -
Однородный
аустенит, что позволяет получить в
структуре закаленной стали отсутствие
продуктов немартенситного превращения.
Сл.22.Закалочная
среда выбирается в зависимости от марки
стали, массы и формы деталей. Для стали
ШХ15 необходимо интенсивное охлаждение
в широком интервале температур 700-350 °С.
Для закалки колец используются различные
марки минеральных масел. Присутствие
воды в закалочном масле не допускается,
поэтому перед использованием все
закалочные масла выдерживают при
температуре 140-150 °С в течение 20-24 ч.
Контроль качества масла проверяется
не реже двух раз в неделю.
Шарики
диаметром более 14 мм с целью получения
максимальной твердости закаливают в
воде. Для предупреждения образования
на поверхности троосто-мартенситной
структуры в воду добавляют 3-5% Na2CO3.
Во всех случаях
необходимо, чтобы закалочная жидкость
интенсивно омывала поверхности деталей.
Разработаны установки для закалки колец
с их вращением или покачиванием.
При
закалке колец появляется такой дефект,
как овальность, что является результатом
неравномерности нагрева или охлаждения
при закалке, а также механических
воздействий. Для снижения деформации
применяют закалку в горячих средах
(ступенчатая и изотермическая). Твердость
колец после закалки должна быть не менее
HRC63.
Наилучший
результат по уменьшению деформации
колец обеспечивается ступенчатой
закалкой с охлаждением в штампах или
фиксирующих приспособлениях.
Сл.23.Заключительной
операцией в ОТО является низкий отпуск,
который формирует свойства готовых
деталей подшипников. При этом достигается
повышение вязкости, размерная и
структурная стабильность деталей.
Необходимо помнить, что отпуск требуется
проводить сразу после закалки или не
позднее, чем через 3 ч. На практике отпуск
осуществляют при 160-175 °Сс выдержкой не
менее 2 ч. Общая длительность отпуска
зависит от массы, размеров деталей, типа
нагревательных устройств, массы садки
и может изменяться в пределах 2,5-9,0 ч.
Детали
подшипников, изготовляемые из цементуемых
сталей (20Х2Н4А, 18ХГТ), при ОТО проходят
ХТО, закалку одинарную или двойную и
низко-температурный отпуск. Параметры
термической обработки определяются
маркой стали и аналогичны режимам,
применяемым для ОТОшестерен, изготовленных
из указанных сталей. Структура поверхности
деталей высокоуглеродистый скрыто- или
бесструктурный мартенсит с твердостью
HRC58-62,
в сердцевине малоуглеродистый мартенсит
— HRC30-45.
Сл.24.Контроль
качества
термической обработки деталей подшипников
включает:
-
Определение
твердости на приборах Роквелл,
Супер-Роквелл, Виккерс. Искажение
показаний приборов за счет сферической
или цилиндрической поверхности деталей
учитывается специальными поправками.
После ОТО твердость колец и роликов из
стали ШХ15 должна быть в интервале
HRC61-65,
шариков — HRC60-66; -
Оценку
качества излома деталей с определением
наличия пережога. После оптимальной
закалки излом матово-серый, шелковистый; -
Проверку
микроструктуры при увеличениях 500-600
крат. Структура должна представлять
скрыто кристаллический мартенсит и
равномерно распределенные избыточные
карбиды. Перегрев обнаруживается по
появлению игольчатого мартенсита.
Недогрев при закалке связан с образованием
троосто-мартенситной структуры; -
Контроль
на наличие трещин, который выполняется
на магнитных или ультразвуковых
дефектоскопах. Трещины
в деталях подшипников не допускаются.
Технология
термической обработки шестерен, зубчатых
колес
Шестерни
(зубчатые колеса) широко используются
в современной технике. Только в тракторном
и сельскохозяйственном машиностроении
общее количество ежегодно изготавливаемых
шестерен составляет около 25 млн. штук.
Основной объем производства составляют
цилиндрические шестерни, основная масса
которых применяется в коробках передач,
трансмиссий автомобилей и тракторов,
газораспределении двигателей внутреннего
сгорания, металлообрабатывающих станках.
При
выборе материала для изготовления
шестерен и выборе технологии термической
обработки основным критерием является
модуль шестерни. Модуль
— это отношение диаметра делительной
окружности к числу зубьев, измеряется
в мм. Шестерни
изготавливают из поковок, реже отливок.
Зубья или нарезают механической
обработкой, или изготавливают горячей
накаткой. Для ответственных шестерен
применяются различные методы тонкой
механической обработки: шлифование,
хонингование, притирка, что позволяет
устранить деформацию шестерен после
термической обработки и повышению их
долговечности при работе.
Условия
работы шестерен зависят от уровня
контактных и изгибающих нагрузок и их
быстроходности. При эксплуатации
шестерни испытывают:
—
изгиб при резком торможении или
заклинивании с наличием максимального
крутящего момента;
—
изгиб в ножке зуба, что может привести
к его усталостному разрушению. Напряжения
могут превышать 600 МПа;
—
контактные напряжения на боковых
поверхностях зубьев, что приводит к
образованию контактно- усталостного
выкрашивания. Эти напряжения достигают
величины до 2300 МПа;
—
износ боковых поверхностей (из-за
попадания абразивных пыли и грязи в
зону контакта) либо торцевых поверхностей
зубьев. При недостаточной смазке рабочих
поверхностей может происходить
образование задиров, приводящих к
быстрому износу поверхности зубьев.
Исходя
из условий работы шестерен, в практике
машиностроения применяется несколько
технологических схем их термической
обработки. К этим схемам относятся:
—
термическая обработка шестерен,
упрочняемых объемной закалкой и отпуском;
—
ХТО шестерен;
—
поверхностное упрочнение при закалке
т.в.ч.
Шестерни,
упрочняемые объемной закалкой и отпуском,
предназначены в основном для работы
при небольших статических и контактных
нагрузках с практическим отсутствием
динамических ударов (подъемнотранспортное
оборудование, металлургические и
горнодобывающие агрегаты, металлорежущие
станки). Зубья шестерен упрочняются
насквозь на твердость < НВ 300 (при
высоком отпуске) или на твердость
НRС43-50
(при низком отпуске).
Шестерни,
работающие при низких скоростях и малых
нагрузках, изготавливают из
среднеуглеродистых или низколегированных
конструкционных сталей марок 45, 50, 40Х,
40ХН,45Г2, 50Г2, 38ХГН и др. Технологические
параметры закалки определяются маркой
стали, а режим отпуска — требуемыми
свойствами шестерен. Нагрев под объемную
закалку и отпуск ведется в универсальном
термическом оборудовании (камерные,
шахтные печи). Такое оборудование
рационально использовать в условиях
единичного и мелкосерийного производства.
Шестерни,
упрочняемые химико-термической обработкой
(ХТО), изготавливаются, как правило, из
низкоуглеродистых легированных сталей.
Методами ХТО упрочняются в основном
тяжело нагруженные шестерни с модулем
3-10 мм. Такие шестерни используются в
коробках передач, трансмиссиях автомобилей
и тракторов. Преимущество такой обработки
возможность получения высокого предела
выносливости при изгибе (до 1 000 МПа) и
контактных нагрузках (до 2 300 МПа), а также
высокой износостойкости поверхности
при использовании недорогих малолегированных
сталей. Такая обработка позволяет
получить высокую твердость, прочность
поверхности зубьев при сохранении их
вязкой сердцевины. Для упрочнения
шестерен применяют цементацию,
нитроцементацию и азотирование.
Требования
к упрочнению шестерен ХТО.
Глубина диффузионного слоя при ХТО
зависит от модуля зуба и должна
соответствовать следующим значениям:
Модуль,
мм 1,5-2,25 2,5-3,5 4,0-5,5 6,0-10,0 11,0-12,0
14,0-18,0
Глуб.
слоя, мм.. 0,3±0,1 0,5±0,2 0,8±0,3 1,2±0,3
1,5±0,4 1,8±0,5
Для
проведения качественной ХТО необходимо
выполнить ряд условий, так как только
в этом случае, возможно получить высокие
значения статической и динамической
прочности, высокую износостойкость и
контактную прочность:
-
Соблюдать
указанное соотношение модуля зуба и
глубины насыщенного слоя. Концентрация
углерода в слое должна быть в пределах
0,8…1,0%, что обеспечит максимальную
усталостную прочность при сохранении
высокого сопротивления хрупкому
разрушению. При содержании углерода
1,1…1,2% контактная выносливость растет,
но значительно снижается предел
выносливости при изгибе; -
Твердость
поверхности зубьев должна соответствовать
HRC58-65,
иметь структуру мелкоигольчатого
мартенсита с изолированными участками
аустенита остаточного (не более 15-20%).
Карбидная сетка и продукты диффузионного
распада аустенита в цементованном слое
не допускаются; -
Структура
сердцевины зубьев должна состоять из
низкоуглеродистого мартенсита или
нижнего бейнита с твердостью HRC30-45,
присутствие структурно свободного
феррита не допустимо. Повышение твердости
сердцевины выше HRC45
сопровождается снижением усталостной
прочности зубьев.
Стали
для шестерен, упрочняемых ХТО.
Цементуемые и нитроцементуемые стали
должны иметь:
-
Достаточно
высокую прокаливаемость и закаливаемость
позволяющие обеспечить требуемую
твердость поверхности и сердцевины
зубьев при закалке в масле. Углеродистые
стали для изготовления шестерен этой
группы не применяются, так как закаливаются
в воде, что ведет к повышенной деформации
и короблению; -
Содержание
углерода в стали в пределах 0,16-0,24%. Более
перспективно применение стали с
концентрацией углерода 0,30-0,32%, что
позволяет снизить глубину диффузионного
слоя на 25-40%; -
Хорошую
обрабатываемость резанием, что важно
в условиях массового и крупносерийного
производства. Высокую технологичность
при термической обработки после ХТО.
В
зависимости от назначения и размеров
шестерен для их изготовления наиболее
часто используются следующие стали:
-
Стали
марок 15Х, 20Х, 18ХГ, 15ХФ, 20ХФ в связи с их
малой прокаливаемостью применяются
для мелких умеренно нагруженных
шестерен, работающих в основном на
износ (шестерни силовых агрегатов
автомобиля); -
Стали
марок 18ХГТ, 25ХГТ, 30ХГТ, 25ХГМ широко
применяют для ответственных тяжело
нагруженных шестерен с высокой прочностью
сердцевины зуба (обычно малого и среднего
модуля и массой до 7-8 кг). Такие шестерни
работают, в частности, в коробках передач
и трансмиссии грузовых автомобилей и
тракторов. Являясь наследственно
мелкозернистыми, стали допускают
непосредственную закалку после
подстуживания с цементационного
нагрева;
3.
Высоколегированные хромоникелевые
стали марок 12ХНЗА, 20ХНЗА, 12Х2Н4А, 20Х2Н4А,
18Х2Н4МА и т.д. применяются для наиболее
высоко нагруженных шестерен ответственного
назначения и большого поперечного
сечения. Кроме того, применение данных
сталей обеспечивает получение высокой
вязкости сердцевины, поэтому шестерни
могут работать под действием вибрационных
и ударных нагрузок и при отрицательных
температурах. Применение этих сталей
может быть снижено за счет замены сталями
с пониженным содержанием никеля следующих
марок:18ХГНР, 20ХНР, 25ХГНМ, 15ХГН2ТА,
15Х2ГН2ТРА и др. Имея наследственную
мелкозернистость и высокую прокаливаемость,
стали-заменители допускают непосредственную
закалку после цементации.
Технология
цементации и нитроцементации.
Цементацию применяют в основном для
тяжело нагруженных шестерен с глубиной
диффузионного слоя более 1 мм. Если
глубина слоя ниже 1 мм, то, как правило,
используется нитроцементация. Преимущества
нитроцементации по сравнению с газовой
цементацией следующие: более низкая
температура насыщения 830-860 °С вместо
900-930 °С при цементации при практически
той же длительности процесса для
получения одинаковой толщины слоя;
повышение износостойкости, теплостойкости
и коррозионной стойкости за счет
образования карбонитридов вместо
карбидов; получение равнозначной
прочности при меньшей толщине слоя;
снижение критической скорости закалки
за счет насыщения стали азотом и
углеродом; меньшая деформация шестерен
при последующей термической обработке.
Время
выдержки при температуре насыщения
определяется заданной чертежом детали
глубиной диффузионного слоя и определяется
по экспериментально полученным данным
или согласно справочников. Ориентировочно
скорость насыщения составляет 0,10-0,12 мм
/ч.
Охлаждение
с температуры насыщения выполняется
на воздухе или в футерованных колодцах,
где для уменьшения окисления используется
отработанная насыщающая среда. При
применении цементации или нитроцементации
с непосредственной закалкой рекомендуется
использовать подстуживание и выдержку
для выравнивания температуры по сечению
детали и охлаждение со скоростью выше
критической. Подстуживание до температуры
закалки необходимо, т.к. позволяет
существенно снизить закалочные напряжения
и количество остаточного аустенита в
поверхностном слое шестерни. Применение
непосредственной закалки с подстуживанием
с температур насыщения используется
только для наследственно мелкозернистых
сталей.
Для
углеродистых и низколегированных
сталей, склонных к росту зерна аустенита
при высокотемпературных нагревах,
охлаждение с температуры насыщения
ведется до комнатной температуры или
до 500-400 °С. Затем выполняется отдельный
нагрев под закалку до температуры
оптимальной для поверхностного
насыщенного слоя, выдержка при этой
температуре, охлаждение со скоростью
выше критической.
Для
хромоникелевых сталей охлаждение с
температуры ХТО проводится до комнатной
температуры или до 500-400 °С. Затем
выполняется высокий отпуск при температуре
600-650 °С, назначение которого максимальное
выделение карбидов из твердого раствора
и снятие остаточных напряжений. После
высокого отпуска проводится одинарная
или двойная закалка, выбор параметров
которых определяется свойствами
закаленного слоя. При одинарной закалке
температура нагрева выбирается
оптимальной для поверхностного слоя
шестерни. Использование двойной закалки
позволяет исправить грубую структуру
шестерни, полученную при высокой
температуре ХТО. Следовательно,
температура нагрева под первую закалку
выбирается оптимальной для сердцевины
детали, где содержание углерода равно
его содержанию в стали. Температура
нагрева под вторую закалку является
оптимальной для поверхностного слоя
детали, полученного после насыщения
при ХТО. Иногда вместо первой закалки
проводится отжиг нормализация с
технологическими параметрами оптимальными
для сердцевины шестерни.
Заключительной
операцией технологического процесса
термической обработки шестерен,
изготовленных из всех марок, и подвергшихся
ХТО, является низкий отпуск при температуре
160-200 °С. Параметры отпуска определяются
требуемыми, согласно чертежа, свойствами
поверхностного слоя. Основное назначение
низкого отпуска снятие остаточных
напряжений шестерен.
Технология
азотирования шестерен.
Проведение азотирования по сравнению
с цементацией и нитроцементацией
повышает работоспособность шестерен
при повышенных температурах ~500 °С. При
этом детали имеют большую износо- и
коррозионную стойкость при минимальной
деформации в процессе термической
обработки. Это связано с тем, что перед
азотированием шестерни проходят
улучшение (закалка + высокий отпуск).
Кроме того, операция азотирования
проводится при более низких температурах,
чем цементация и нитроцементация. Для
азотирования используются только
легированные стали: 40Х, 40ХН, 38ХМЮА, 40ХН2М
и др. В практике термической обработки
применяется в основном два вид
азотирования: газовое и ионное — более
прогрессивное. В качестве насыщающей
среды при азотировании используются
продукты распада аммиака.
Перед
азотированием детали проходят очистку
поверхности (обезжиривание). Температура
азотирования находится в интервале
500-620 °С. Необходимо помнить, что чем ниже
температура насыщения, тем выше твердость
и износостойкость поверхностного слоя.
Глубина азотированного слоя указывается
в чертеже шестерни и обычно равна 0,1-0,6
мм. Время процесса насыщения определяется
глубиной слоя и находится согласно
справочных данных. Азотирование процесс
длительный т.к. время выдержки лежит в
пределах 20-60 ч. Для ускорения процесса
используется ионное азотирование, что
позволяет снизить время выдержки в 3-4
раза. После завершения выдержки при ХТО
охлаждение проводится с печью до 300-150
°С в отработанной атмосфере азотирования
с последующим охлаждением на воздухе.
Шестерни,
упрочняемые поверхностной закалкой
т.в.ч. В
зависимости от размеров, модуля и условий
работы шестерен применяется несколько
вариантов поверхностной закалки при
индукционном нагреве. На практике
применяется закалка т.в.ч.: со сквозным
прогревом зуба; объемно-поверхностная
закалка; закалка «по впадине».
Закалка
шестерен со сквозным прогревом зуба
применяется для скоростных плавно
работающих (без ударов), умеренно
нагруженных мелкомодульных (<4 мм)
шестерен. Основным требованием,
предъявляемым к таким шестерням, является
высокая износостойкость зубьев. Шестерни
изготавливаются из среднеуглеродистых
низколегированных марок сталей: 45, 40Х,
40ХН и др.
Оптимальная
частота тока для равномерного нагрева
зубьев и впадин шестерен определяется
по формуле: f
= 600/m2[кГц],
где m-
модуль зуба, мм.
Время
нагрева обычно составляет 10-40 с в
зависимости от модуля и габаритов
шестерен, температура нагрева должна
быть не выше 900 °С. Такие параметры
закалки позволяют прогреть насквозь
зубчатый венец шестерни и зону под ним.
Охлаждение при закалке ведется спрейером
или погружением в масло.
Твердость
после закалки составляет HRC50-58.
После закалки проводится отпуск или
самоотпуск, при этом твердость изделия
находится в пределах HRC45-50.
Объемно-поверхностная
закалка шестерен
проводится для изделий с модулем 4-8 мм.
Такие шестерни применяются в задних
мостах грузовых автомобилей и не уступают
по прочности цементованным и
нитроцементованным. Шестерни
изготавливаются из стали пониженной
прокаливаемости марки 58 (55 ПП). Поковки
шестерен проходят ПТО, состоящую из
ускоренного охлаждения с температуры
конца ковки для получения мелкого зерна
и последующей нормализации.
Индукционный
нагрев осуществляется токами с частотой
2,5-10,0 кГц, время нагрева 20-100 с. Конкретное
время нагрева определяется модулем и
размерами шестерни. Режим нагрева
подбирают так, чтобы размер аустенитного
зерна равнялся 10-12 баллам. Время охлаждения
при закалке определяется из расчета
того, чтобы обеспечить температуру
самоотпуска 200-210 °С, что аналогично
отпуску в печи при 150-160 °С.
В
результате такой обработки при правильно
выбранных режимах нагрева и охлаждения
по контуру зубьев и впадин создается
закаленный на мартенсит слой с твердостью
HRC59-61,
твердость впадины составляет HRC30-40
и имеет структуру троостита или сорбита
закалки.
Поверхностная
закалка «по впадине»
применяется для крупномодульных шестерен
с модулем >8 мм. Такие шестерни
изготавливаются из среднеуглеродистых
низколегированных марок стали: 40Х, 40ХН.
Нагрев под закалку ведется токами с
частотой 2,5-10,0 кГц и ограничивается
одной впадиной. Так как нагрев ведется
впадина за впадиной, то удельная мощность
высокочастотной установки не велика и
составляет 1,5-2,0 кВт/см. Конфигурация
закаленного поверхностного слоя (рис.
32) связана с особенностями работы
крупномодульных шестерен. На вершине
зуба упрочненный слой отсутствует, так
как эта зона зуба при работе не подвергается
нагрузкам.
Рис.
32. Конфигурация закаленного слоя (выделен
зачернением) на зубьях при закалке «по
впадине»
Закалка
«по впадине» может выполняться
непрерывнопоследовательным или
одновременным способом. Схема закалки
первым способом приведена на рис. 33.
Рис.
33. Схема индуктора для закалки зуба
шестерни «по впадине» непрерывно-последовательным
способом
Для
того, чтобы обеспечить необходимую
глубину прогрева впадины расстояние
между индуктором и нагреваемой
поверхностью должно составлять 0,2-1,5
мм. Увеличение зазора приводит к
пониженной глубине и твердости слоя,
уменьшение — может вызвать перегрев или
пробой индуктора из- за случайного
замыкания. Охлаждение при закалке
ведется спрееромводовоздушной смесью.
После закалки проводится отпуск или
самоотпуск, параметры которых определяются
твердостью поверхностного слоя.
Шарикоподшипниковая сталь относится к конструкционным сталям.
Эти стали должны иметь высокую твердость, поэтому содержание углерода в них велико. Основным легирующим элементом этой стали, помимо углерода, является хром.
Таблица 1. Составы некоторых подшипниковых сталей
Структура стали в состоянии поставки – феррито-карбидная смесь; как правило, пишут – отожженная на зернистый перлит. Про этот вид перлита на данном сайте есть статья. Почему такое состояние поставки, понятно. Поскольку детали из этой стали получают, в том числе, пластической деформацией, то структура должна иметь наилучшие пластические свойства. Структура стали ШХ15 в состоянии поставки показана на рис. 1 а. По ГОСТ балл этой структуры 3-5 по шкале №1.
Рисунок 1 . Структура стали ШХ15 в состоянии поставки (а) и после закалки и отпуска (б)
Термическая обработка подшипниковой стали – закалка от температуры 830-840оС в масло и отпуск 150-160оС 1-2 часа. После такой обработки структура стали – мелкодисперсный мартенсит отпуска (говорят – скрытоигольчатый мартенсит) и карбиды (рис. 1б). Снимок сделан при увеличении 3000х, тем не менее, мартенсит не различается.
Рисунок 2. Структура стали ШХ15 после закалки и отпуска
От карбидной фазы во многом зависят свойства стали. На рис.2 показаны структуры стали ШХ15, отличающиеся размером и пространственным распределением карбидов. На рис. 2а показана структура шарика диаметром 3/8 дюйма, показавшего при испытаниях усилие разрушения 140 кН. Этот шарик имеет однородную структуру матрицы и достаточно однородные карбиды (белые включения) как по размеру, так и по распределению в матрице. На рис. 2б показана структура шарика с усилием разрушения 68 кН. Структура этого шарика неоднородна. Это видно уже хотя бы из того, что участки мартенсита отличаются по цвету. Карбиды крупнее и неоднородны по размеру; для стали это существенно. Роль размера карбидов (неметаллических включений) иллюстрируется зависимостями на рис. 3.
Рисунок 3. Влияние размера глобулярных включений на усталостную прочность стали для разных диаметров образца: 1-18,6 мм; 2- 15 мм; 3 – 13 мм.
Карбидная фаза вообще играет большую роль, и дефекты, связанные с карбидами, имеют существенное значение. Наиболее значимыми дефектами карбидной фазы являются:
Карбидная полосчатость. Карбидная полосчатость является следствием структурной неоднородности стали после закалки. В участках карбидных скоплений образуется мартенсито-трооститная структура, а в участках, обедненных карбидами — игольчатый мартенсит. Это приводит к повышению внутренних напряжений и неоднородности твердости по поверхности подшипника. Карбидная полосчатость затрудняет получение структуры зернистого перлита.
Рисунок 4. Пример полосчатости структуры, сталь 12ХН3МСГ
Рисунок 5. Карбидная полосчатость в стали
Рисунок 6. Полосчатость в закаленной стали
Карбидная ликвация. В подшипниковой стали встречаются крупные включения карбидов, ориентированные вдоль направления прокатки — карбидная ликвация. Они обладают высокой твердостью и хрупкостью, поэтому они часто выкрашиваются при выходе на рабочую поверхность с образованием очагов разрушения. Резко выраженная карбидная ликвация ухудшает изнашиваемость шарикоподшипниковой стали.
Рисунок 7. Пример карбидной ликвации (сталь Р18)
Карбидная сетка. Присутствие карбидной сетки ведет к ухудшению механической прочности подшипника.
Рисунок 8. Участки карбидной сетки в стали ШХ15; закалка и отпуск
Другими дефектами подшипниковой стали являются:
Остаточный аустенит. С количеством остаточного аустенита связана размерная стабильность готовых подшипников в процессе эксплуатации. При нагреве до 150оС в течение 100 часов увеличение размеров закаленной стали ШХ15 при исходной структуре пластинчатого перлита составляет 0,02%, а при исходной структуре зернистого перлита — 0,003%. Исходная структура зернистого перлита обеспечивает минимальное количество остаточного аустенита. Определение количества остаточного аустенита производится для подшипниковой стали только рентгеноструктурным анализом. Структура стали настолько мелкая (рис. 1,2), что различить зерна аустенита трудно.
Микропористость. Микропоры являются местами концентрации напряжений в металле и очагами возникновения усталостных трещин в готовых подшипниках при их эксплуатации.
Содержание
- 1 Стали заменители
- 2 Иностранные аналоги
- 3 Расшифровка стали ШХ15
- 4 Вид поставки
- 5 Химический состав, % (ГОСТ 801-78)
- 6 Характеристики и применение
- 7 Применение стали ШХ15 для изготовления деталей подшипников
- 8 Температура критических точек, °С
- 9 Влияние азотирования на износостойкость стали ШХ15
- 10 Твердость стали ШХ15 после высокочастотной закалки
- 11 Температура нагрева стали ШХ15 для высокочастотной закалки
- 12 Механические свойства
- 13 Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
- 14 Механические свойства в зависимости от температуры испытаний
- 15 Предел выносливости при n=106
- 16 Теплостойкость
- 17 Технологические свойства
- 18 Нормы карбидной неоднородности в подшипниковой стали ШХ15
- 19 Термообработка
- 19.1 Содержание остаточного аустенита в стали ШХ15 в зависимости от режимов термообработки
- 20 Плотность ρп кг/см3 при температуре испытаний, °С
- 21 Коэффициент линейного расширения α*106, К-1
- 22 Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К)
- 23 Модуль Юнга (нормальной упругости) Е, ГПа
- 24 Модуль упругости при сдвиге на кручение G, ГПа
- 25 Удельное электросопротивление ρ нОм*м
- 26 Узнать еще
Стали заменители
Сталь ШХ9, ШХ12, ШХ15СГ.
Иностранные аналоги
100CrMn6 (Германия, DIN),
1.3520 (Европа, EN)
Расшифровка стали ШХ15
Согласно ГОСТ 801-78 расшифровка стали марки ШХ15 следующая:
- Буквой «Ш» в начале маркировки стали указывает, что сталь подшипниковая.
- Буква «Х» указывает, что сталь легирована хромом.
- Двухзначное число 15 указывает примерную массовую долю хрома в процентах, для стали ШХ15 примерная массовая доля хрома составляет 1,5%.
Вид поставки
- Сортовой прокат, в том числе фасонный по ГОСТ 801-78, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88.
- Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75.
- Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77.
- Полоса ГОСТ 103-76.
- Проволока ГОСТ 4727-83.
Химический состав, % (ГОСТ 801-78)
| C | Mn | Si | Cr | S | P | Ni | Cu |
| не более | |||||||
| 0,95-1,05 | 0,20-0,40 | 0,17-0,37 | 1,30-1,65 | 0,020 | 0,027 | 0,30 | 0,25 |
Характеристики и применение
Сталь ШХ15 применяется для изготовления деталей , от которых требуется высокая твердость, износостойкость и контактная прочность, например:
- 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
Сталь для производства подшипников качения поставляют:
- для горячей штамповки деталей — неотожженной,
- для холодной механической обработки — отожженной.
Применение стали ШХ15 для изготовления деталей подшипников
| Марка | ГОСТ или ТУ | Профиль и вид поставки | Применение |
| ШХ15 | ГОСТ 801-60 | Горячекатаная и холоднотянутая сортовая сталь |
Кольца, тела качения |
| ГОСТ 800-55 | Трубы | Кольца | |
| ГОСТ 4727-67 | Прутки | Кольца, тела качения | |
| ЧМТУ 1-992-70 | Прутки | Кольца, тела качения |
Температура критических точек, °С
| Ас1 | Асm | Аrсm | Аr1 | Мн |
| 724 | 900 | 713 | 700 | 210 |
Влияние азотирования на износостойкость стали ШХ15
| Марка стали |
Твердость поверхности HV |
Путь трения, км |
Износ образца, мг |
|
| неподвижного | вращающегося | |||
| ШХ15 | 780 | 12,5 | 16 | 7,4 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Вращающийся образец из стали ШХ15, которая в состоянии закалки и низкотемпературного отпуска имеет твердость HV780.
Твердость стали ШХ15 после высокочастотной закалки
| Твердость после закалки и отпуска HRCэ |
Достижимая глубина |
| 63-67 | 8 |
Температура нагрева стали ШХ15 для высокочастотной закалки
| Марка стали |
Предварительная термическая обработка |
Температура нагрева, °C |
|||
| в печи, в масле |
при высокочастотном поверхностном нагреве (охлаждение водянным душем) и суммарном времени аустенизации, с |
||||
| 10 | 3 | 1 | |||
| ШХ15 | Отжиг | 830-850 | 890-930 | 920-960 | 940-980 |
| Улучшение | 830-850 | 850-870 | 880-920 | 900-940 |
Механические свойства
| Термообработка | Сечение, мм | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ% | KCU, Дж/см2 |
Твердость, не более |
| не менее | |||||||
| Отжиг при 800 °С, охл. с печью до 730 °С, затем до 650 °С со скоростью 10-20 град/ч на воздухе |
— | 370-410 | 590-730 | 15-25 | 35-55 | 44 | НВ 179-207 |
| Закалка с 810°С в воде до 200 °С, затем в масле; отпуск при 150 °С, охл. на воздухе |
30-60 | 1670 | 2160 | — | — | 5 | HRCэ 62-65 |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
| tисп, °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ% | KCU, Дж/см2 |
Твердость | |
| HRCэ | HB | ||||||
| Закалка с 840 °С в масле | |||||||
| 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 с 860 °С в масле | |||||||
| 400 | — | 1570 | — | — | 15 | — | 480 |
| 500 | 1030 | 1278 | 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 испытаний
| tисп, °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ% | KCU, Дж/см2 |
| 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 с 830 °С в масле; отпуск при 150 °С, 1,5 ч | |||||
| 25 | — | 2550 | — | — | 88 |
| -25 | — | 2650 | — | — | 69 |
| -40 | — | 2600 | — | — | 64 |
Предел выносливости при n=106
| Термообработка | Твердость НВ | σ-1, МПа |
| Отжиг | 192 | 333 |
| Закалка с 830 °С; отпуск при 150 °С, охл. в масле | 616 | 804 |
Теплостойкость
| Температура, °С | Время, ч | Твердость HRCэ |
| 150-160 | 1 | 63 |
Технологические свойства
Температура ковки, °С: начала 1150, конца 800. Сечения до 250 мм охлаждаются на воздухе, сечения 251-350 мм — в яме.
Свариваемость — способ сварки КТС.
Обрабатываемость резанием — Кv тв.спл = 0,90 и Кv б.ст = 0,36 в горячекатаном состоянии при НВ 202 и σв=740 МПа.
Склонность к отпускной хрупкости — склонна.
Флокеночувствительность — чувствительна.
Шлифуемость — хорошая.
Нормы карбидной неоднородности в подшипниковой стали ШХ15
| Сталь, состояние поставки |
Размер профиля, мм |
Баллы карбидной неоднородности (не более) |
|
| карбидной полосчатости |
карбидной ликвации |
||
| ШХ15, холоднотянутая |
Все размеры | 2,0 | 1,0 |
| ШХ15, горячекатаная отожженная |
Все размеры | 3,0 | 2,0 |
| ШХ15, горячекатаная неотожженная |
Все размеры | 4,0 | 3,0 |
| ШХ15, проволока |
5,4 >12 |
2,0 | 0,5 1,0 |
Термообработка
Скорость охлаждения при отжиге (10-30°С/ч) устанавливают с таким расчетом, чтобы распад аустенита завершился в верхней области превращений (примерно до 600°С). Это обеспечивает образование структуры равномерно распределенного мелкозернистого перлита и твердости НВ (по Бринеллю) 178-207 для сталей ШХ15.
Нагрев под закалку деталей подшипников из стали ШХ15 производят в электропечах сопротивления и соляных ваннах. Учитывая прокаливаемость стали (рис. ниже), устанавливают температуру нагрева 830-860°С для деталей из стали ШХ15 с сечением до 10 мм и свыше 10 мм 840-870°С.
Величина действительного аустенитного зерна стали ШХ15 после закалки характеризуется кривыми на рис. ниже. Время нагрева зависит от вида оборудования, среды нагрева и толщины сечения.
Охлаждение колец производят в индустриальных маслах с температурой 30-60°С.
Перед отпуском детали должны быть охлаждены до температуры не выше 25°С. Отпуск деталей из стали ШХ15 производят при температуре 150-165°С.
Общую длительность отпуска устанавливают из расчета выдержки при температуре не менее 2 ч для деталей с сечением толщины стенки до 20 мм и 3 ч при сечении толщины стенки 20-50 мм. Содержание остаточного аустенита в сталях ШХ15 должно быть не более величин, указанных в таблице ниже.
Содержание остаточного аустенита в стали ШХ15 в зависимости от режимов термообработки
| Исходная структура перлита |
Температура закалки, °С |
Содержание аустенита после закалки, % |
Твердость HRC после закалки |
Содержание аустенита (%) после отпуска при температуре,°С |
|||||
| 150 | 175 | 200 | 225 | 250 | 275 | ||||
| Тонкопластинчатый | 830 | 16-18 | 64 | 18-19 | 16-17 | 10 | 3-4 | 0 | 0 |
| Мелкозернистый | 850 | — | — | 18 | — | 10 | 5 | 1 | 0 |
| Зернистый | 830 | 7-8 | 60-61 | 14 | — | 10 | 4 | 0 | 0 |
Процесс нитроцементации колец подшипников проводят в шахтных печах при температуре 860°С, продолжительность выдержки 2-4 ч, глубина нитроцементации при этом от 0,3 до 1,6 мм.
Закалку производят непосредственно с температуры процесса, но не ниже 820°С в масло. Твердость HRC нитроцементованных колец из стали ШХ15 после отпуска при различных температурах следующая: 160°С — 67-69; 200°С — 65-66; 250°С — 64-65; 300°С — 60-63; 350°С — 58-60.
Микроструктура нитроцементованного слоя состоит из скрытокристаллического азотистого мартенсита с равномерно распределенными карбидами.
После нитроцементации значительно увеличивается объем стали ШХ15 по сравнению с объемом закаленной стали. Для компенсации этого увеличения предусматривается изменение припусков на шлифовку. Так, для колец подшипников диаметром от 50 до 200 мм по наружному диаметру уменьшают припуск на 0,1-0,15 мм, а по внутреннему диаметру увеличивают припуск также на 0,1-0,15 мм. Для колец диаметром менее 50 мм и шариков припуск не изменяется.
Плотность ρп кг/см3 при температуре испытаний, °С
| Сталь | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 |
| ШХ15 | 7812 | 7790 | 7750 | 7720 | 7680 | 7640 |
Коэффициент линейного расширения α*106, К-1
| Марка стали | α*106, К-1 при температуре испытаний, °С | ||||
| 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | |
| ШХ15 | 11,9 | 15,1 | 15,5 | 15,6 | 15,7 |
Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К)
| Марка Стали | λ Вт/(м*К), при температуре испытаний, °С | |||||
| 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | |
| ШХ15 | — | — | 40 | — | 37 | 32 |
Модуль Юнга (нормальной упругости) Е, ГПа
| Марка Стали | При температуре испытаний, °С |
| 20 | |
| ШХ15 | 211 |
Модуль упругости при сдвиге на кручение G, ГПа
| Марка стали | При температуре испытаний, °С |
| 20 | |
| ШХ15 | 80 |
Удельное электросопротивление ρ нОм*м
| марка стали | ρ нОм*м, при температуре испытаний, °С | |||
| 20 | 100 | 200 | 300 | |
| ШХ15 | — | 390 | 470 | 520 |