Сталь ШХ15
| Марка | ШХ15 |
| Заменитель: | ШХ9, ШХ12, ШХ15СГ |
| Классификация | Сталь конструкционная подшипниковая |
| Применение | 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 в % материала ШХ15
| C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | Cu |
| 0.95 -1.05 | 0.17 - 0.37 | 0.2 - 0.4 | до 0.3 | до 0.02 | до 0.027 | 1.3 - 1.65 | до 0.25 |
Температура критических точек материала ШХ15.
| Ac1 =724, Ac3(Acm) =900, Ar3(Arcm) =713, Ar1 =700, Mn =210 |
Механические свойства при Т=20oС материала ШХ15 .
| Сортамент | Размер | Напр. | s в | s T | d 5 | y | KCU | Термообр. |
| - | мм | - | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | - |
Сталь |
|
| 590-730 | 370-410 | 20 | 45 | 440 | Отжиг800oC, печь, 15 oC/ч, |
| Твердостьматериала ШХ15 , | HB 10 -1 = 179 - 207 МПа |
Физические свойства материала ШХ15 .
| T | E 10- 5 | a 10 6 | l | r | C | R10 9 |
| Град | МПа | 1/Град | Вт/(м·град) | кг/м3 | Дж/(кг·град) | Ом·м |
| 20 | 2.11 | 7812 | ||||
| 100 | 11.9 | 7790 | 390 | |||
| 200 | 15.1 | 40 | 7750 | 470 | ||
| 300 | 15.5 | 7720 | 520 | |||
| 400 | 15.6 | 37 | 7680 | |||
| 500 | 15.7 | 32 | 7640 | |||
| T | E 10- 5 | a 10 6 | l | r | C | R10 9 |
Технологические свойства материала ШХ15 .
| Флокеночувствительность: | чувствительна. |
| Склонность к отпускной хрупкости: | склонна. |
Обозначения:
| Механические свойства : | |
s в | - Предел кратковременной прочности, [МПа] |
s T | - Предел пропорциональности(предел текучести для остаточной деформации), [МПа] |
d 5 | - Относительное удлинение при разрыве, [ % ] |
y | - Относительное сужение , [ % ] |
| KCU | - Ударная вязкость , [ кДж / м2] |
| HB | - Твердость по Бринеллю , [МПа] |
| Физические свойства : | |
| T | - Температура,при которой получены данные свойства , [Град] |
| E | - Модуль упругости первого рода , [МПа] |
a | - Коэффициент температурного (линейного) расширения(диапазон 20o - T ) , [1/Град] |
l | - Коэффициент теплопроводности(теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)] |
r | - Плотность материала, [кг/м3] |
| C | - Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o - T ), [Дж/(кг·град)] |
| R | - Удельное электросопротивление, [Ом·м] |
| 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 |
Приветствуем вас в нашей подробной статье, которая раскрывает информацию о довольно универсальном материале - стали ШХ15. Этот материал уверенно занимает своё место в жизни каждого человека, начиная от бытовых предметов и заканчивая промышленным производством.
Сталь ШХ15 - это легированный вид инструментальной стали, которая богата хромом. Такой состав способствует увеличению прочности и износостойкости изготовленного из нее оборудования или инструмента. Только после глубокого понимания специфики этого вида стали, можно эффективно использовать ее в различных отраслях промышленности и производства.
В данной статье мы попытаемся как можно более подробно и доступно объяснить все тонкости и нюансы, связанные со сталью ШХ15. Хотим заранее предупредить, что статья обладает большим количеством технической информации, но мы постарались сделать ее максимально понятной для каждого читателя.
Химический состав
Сталь ШХ15 относится к сталям высокого качества. Её преимущественная применяемость обусловлена уникальным химическим составом. Значительная доля хрома обеспечивает высокую коррозионную стойкость, а при наличии углерода наблюдается значительное увеличение твердости стали.
| Элемент | Доля, % |
|---|---|
| Углерод (C) | 0,95-1,1 |
| Кремний (Si) | 0,15-0,35 |
| Марганец (Mn) | 0,2-0,4 |
| Хром (Cr) | 14,0-15,0 |
| Никель (Ni) | не более 0,6 |
| Молибден (Mo) | не более 0,6 |
| Кобальт (Co) | не более 0,6 |
| Ванадий (V) | не более 0,15 |
| Кремний (Si) | не более 0,15-0,35 |
| Марганец (Mn) | не более 0,2-0,4 |
| Азот (N) | не более 0,03 |
| Фосфор (P) | не более 0,03 |
| Сера (S) | не более 0,03 |
Такой состав позволяет получать сталь с высокими показателями прочности и коррозионной стойкости, что позволяет использовать её в различных областях промышленности.
Механические свойства
Сталь ШХ15 обладает рядом механических свойств, предопределяющих ее применение в промышленности. Эти характеристики включают прочность, твердость, упругость, пластичность, вязкость и усталостную прочность. Цифровые значения этих свойств могут изменяться в зависимости от используемых технологий термической обработки.
В нижеприведенной таблице представлены основные механические свойства стали ШХ15.
| Свойство | Значение |
|---|---|
| Твердость стали после отжига, HB | Приблизительно 229 |
| Твердость стали после закалки, HRC | 58–66 |
| Упругость, ГПа | 190-210 |
| Предел прочности, МПа | 1765-2070 |
| Предел текучести, МПа | 1600-1900 |
| Относительное удлинение, % | 6-8 |
| Вязкость, Дж/(кг·м) | 390-530 |
Все эти свойства делают сталь ШХ15 превосходным материалом для изготовления инструментов высокого качества, включая ножи, стружечные и печатные детали.
Применение
Несмотря на разнообразие сталей, отличающихся своим составом и качествами, сталь ШХ15 нашла свое постоянное применение в различных областях промышленности. Это связано с высокими антикоррозионными свойствами и прочностью данного материала, который способен выдерживать серьезные нагрузки.
Основное применение стали ШХ15 – это производство подшипников. Это сталь высокого качества с хорошими антифрикционными свойствами, что делает ее идеальной для этой цели. В большинстве случаев, производители подшипников выбирают именно этот вид стали.
Но применение стали ШХ15 не ограничивается только подшипниками. Благодаря своим свойствам она также используется для изготовления различных инструментов, валов, шпиндель и втулок. Это объясняется тем, что эта сталь высокой стойкости, что позволяет ей сохранять форму при высоких нагрузках и устойчивых к воздействию трения.
Кроме того, применяется данная сталь и в авиационной области. Она способна выдерживать долгие и интенсивные нагрузки, что незаменимо при создании элементов самолетов. ШХ15 является компонентом в производстве важных деталей, таких как турбинные лопатки и различные подвижные части двигателя.
Форма поставки
Сталь ШХ15 поставляется в нескольких видах. Большинство производителей предлагают данный материал в виде прутков, листов, труб и проволоки. Объем выдаваемого продукта может варьироваться от партии к партии, и некоторые производители предлагают на заказ специальные размеры или формы для удовлетворения конкретных потребностей покупателя.
Производители также могут поставлять сталь ШХ15 в виде готовых изделий, таких как подшипники, которые часто используют данную сталь ввиду ее высокой устойчивости к износу и коррозии. Кроме того, сталь ШХ15 часто используется в производстве различных инструментов, пружин и других деталей, где требуется хорошая стойкость к износу.
Другим видом поставки являются поковки из стали ШХ15. Этот вид поставки предполагает высококачественное сырьё для последующего использования в различных областях, включая авиацию, автомобилестроение и общее машиностроение.
Также возможна поставка стали ШХ15 в виде дисков, стержней, рулонов и других полуфабрикатов, в зависимости от потребностей заказчика.
Зарубежные аналоги
Сталь ШХ15 относится к категории инструментальных сталей и имеет множество зарубежных аналогов. Они могут отличаться как по химическому составу, так и по своим свойствам и областям применения.
- США: Сталь AISI L1 или AISI L6.
- Германия: Инструментальная сталь 1274 (Cр0.95, Si 0.25, Mn 0.30, S<0.015, P<0.015, Cr 1.25).
- Япония: Сталь SKS3 довольно близкая по характеристикам к ШХ15, но имеет более высокое содержание ванадия и тунгстена.
- Великобритания: В Британии используется сталь BO1, которая аналогична ШХ15 по своим свойствам, но отличается химическим составом.
- Франция: Аналогом стали ШХ15 является сталь 120СV5.
Важно учитывать, что перечисленные выше аналоги стали ШХ15 не являются полными копиями. Они имеют схожую применяемость и свойства, но могут отличаться своим химическим составом и качественными характеристиками. Поэтому перед заменой стали ШХ15 какой-либо иностранной маркой, следует тщательно изучить характеристики заменителя.
