Шх15 расшифровка – 15

alexxlab | 20.09.2019 | 0 | Разное

Содержание

Сталь конструкционная подшипниковая ШХ15 (ШХ15-Ш ШХ15-В) - характеристики, свойства, аналоги

На данной страничке приведены технические, механические и остальные свойства, а также характеристики стали марки ШХ15 (ШХ15-Ш ШХ15-В).

Классификация материала и применение марки ШХ15 (ШХ15-Ш ШХ15-В)

Марка: ШХ15 (ШХ15-Ш ШХ15-В)
Классификация материала: 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 материала ШХ15 (ШХ15-Ш ШХ15-В) в процентном соотношении


CSiMnNi SPCrTiCuO
0.95 - 1.050.17 - 0.370.2 - 0.4до 0.3до 0.02до 0.0271.3 - 1.65до 0.01до 0.25до 0.0015

Механические свойства ШХ15 (ШХ15-Ш ШХ15-В) при температуре 20oС


СортаментРазмерНапр.sвsTd5yKCUТермообр.
-мм-МПаМПа%%кДж / м2-
Сталь590-730370-4102045440Отжиг 800oC, печь, 15oC/ч,

Технологические свойства ШХ15 (ШХ15-Ш ШХ15-В)


Флокеночувствительность: чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости: склонна.

Расшифровка обозначений, сокращений, параметров


Механические свойства :
sв- Предел кратковременной прочности , [МПа]
sT- Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5- 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

Другие марки из этой категории:


Обращаем ваше внимание на то, что данная информация о марке ШХ15 (ШХ15-Ш ШХ15-В), приведена в ознакомительных целях. Параметры, свойства и состав реального материала марки ШХ15 (ШХ15-Ш ШХ15-В) могут отличаться от значений, приведённых на данной странице. Более подробную информацию о марке ШХ15 (ШХ15-Ш ШХ15-В) можно уточнить на информационном ресурсе Марочник стали и сплавов. Информацию о наличии, сроках поставки и стоимости материалов Вы можете уточнить у наших менеджеров. При обнаружении неточностей в описании материалов или найденных ошибках просим сообщать администраторам сайта, через форму обратной связи. Заранее спасибо за сотрудничество!

c-met.ru

Основные сведения о стали 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

0,2, МПа

B, МПа

5, %

, %

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 

 

 

 

62-65 

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

Механические свойства в зависимости от температуры испытания

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 B = 740 МПа K тв.спл. = 0.90, K б.ст. = 0.36.

Склонность к отпускной способности

Склонна

Флокеночувствительность

Чувствительна

Шлифуемость

хорошая.

Температура критических точек

Критическая точка

°С

Ac1

724

Ac3

900

Ar3

713

Ar1

700

Mn

210

Предел выносливости

-1, МПа

n

B, МПа

0,2, 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 [87] 

Прокаливаемость

Закалка 850 °С.

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 

 

 

 

 

 

studfiles.net

Сталь конструкционная подшипниковая ШХ15СГ - характеристики, свойства, аналоги

На данной страничке приведены технические, механические и остальные свойства, а также характеристики стали марки ШХ15СГ.

Классификация материала и применение марки ШХ15СГ

Марка: ШХ15СГ
Классификация материала: Сталь конструкционная подшипниковая
Применение: крупногабаритные кольца шарико- и роликоподшипников со стенками толщиной более 20—30 мм, шарики диаметром более 50 мм- ролики диаметром более 35 мм.

Химический состав материала ШХ15СГ в процентном соотношении


CSiMnNi SPCrTiCuO
0.95 - 1.050.4 - 0.650.9 - 1.2до 0.3до 0.02до 0.0271.3 - 1.65до 0.01до 0.25до 0.0015

Механические свойства ШХ15СГ при температуре 20oС


СортаментРазмерНапр.sвsTd5yKCUТермообр.
-мм-МПаМПа%%кДж / м2-
Сталь590-730370-4102045440Отжиг 790 - 810oC,Охлаждение печь, 15oC/ч,

Технологические свойства ШХ15СГ


Флокеночувствительность: чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости: склонна.

Расшифровка обозначений, сокращений, параметров


Механические свойства :
sв- Предел кратковременной прочности , [МПа]
sT- Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5- 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

Другие марки из этой категории:


Обращаем ваше внимание на то, что данная информация о марке ШХ15СГ, приведена в ознакомительных целях. Параметры, свойства и состав реального материала марки ШХ15СГ могут отличаться от значений, приведённых на данной странице. Более подробную информацию о марке ШХ15СГ можно уточнить на информационном ресурсе Марочник стали и сплавов. Информацию о наличии, сроках поставки и стоимости материалов Вы можете уточнить у наших менеджеров. При обнаружении неточностей в описании материалов или найденных ошибках просим сообщать администраторам сайта, через форму обратной связи. Заранее спасибо за сотрудничество!

c-met.ru

Сталь ШХ15



Марка:Сталь ШХ15
Стандарт:ГОСТ 801-78
Сталь подшипниковая. Технические условия.
Классификация:Металлы и сплавы->Металлы черные->Стали->Стали подшипниковые
Применение:Шарики диаметром до 150 мм, ролики до 23 мм, кольца подшипников,
втулки плунжеров, плунжеры, клапаны,ролики, др.детали
высокой твердости и износостойкости

Физические свойства

 Плотность
ρ, кг/м3
Модуль упругости нормальный
Ε, ГПа
Модуль сдвига
G, ГПа
Теплопроводность
λ, Вт/(м·K)
Температурный коэффициент линейного расширения
αl, 10-6·°С-1
781221180
20 град.С40
20-200 град.С15.1
20-100 град.С11.9


Физико-механические свойства

 Предел прочности (Временное сопротивление)
σв, МПа
Предел текучести
σ0,2, МПа
Предел выносливости при изгибе
σ-1 изг, МПа
Предел выносливости при растяжении
σ-1, МПа
Твердость по Бринеллю
HB
Предел выносливости при кручении
τ-1, МПа
Относительное сужение
ψ, %
Относительное удлинение после разрыва
δ5, %
Твердость по Роквеллу
HRC
закалка 810 гр.С. (вода) + отпуск 150 гр.С. (возд)21601670от 62 до 65
отжиг 800 гр.С. (печь + возд)6603902004520
отжиг300240180


Химический состав

Cr, %С, %Mn, %Si, %Ni, %Cu, %P, %S, %
от 1.3 до 1.65от 0.95 до 1.05от 0.2 до 0.4от 0.17 до 0.37до 0.3до 0.25до 0.027до 0.02


Технологические свойства

Флокеночувствительность
Свариваемость
Склонность к отпускной хрупкости
Температура ковки
Tков, °C
чувствительнаспособ сварки-КТСсклоннаот 800 до 1150


Группы материалов

Код группы материалов
05.00.00

Классификация: 

oitsp.ru

Характеристики стали ШХ15 | Ножи ручной работы

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        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  34  20  400   
550  900  1080  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 [82]

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 [81]

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. [89]

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.

Температура критических точек

 
Критическая точка

°С

Ac1

724

Ac3

900

Ar3

713

Ar1

700

Mn

210

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 [87] 

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 

 

 

 

 

 

Теплостойкость, красностойкость

Теплостойкость

 

Температура, °С

Время, ч

Твердость, HRCэ

 150-160

 1

 63

ksknife.com.ua

Cталь ШХ15СГ механические, технологические, физические свойства, химический состав. Сталь ШХ15СГ круг стальной пруток

Справочная информация

Характеристика материала сталь ШХ15СГ.


Марка стали сталь ШХ15СГ
Заменитель стали сталь ХВГ, сталь ШХ15, сталь 9ХС, сталь ХВСГ
Классификация стали Сталь конструкционная подшипниковая ГОСТ 801-78
ГП "Стальмаш" поставляет подшипниковую сталь ШХ15СГ в следующих видах металлопроката:
круг ст ШХ15СГ круг ГОСТ 2590-2005 (ГОСТ 2590-88) круг (пруток) стальной горячекатаный
круг ст ШХ15СГ круг ГОСТ 7417-75 круг (пруток) калиброванный

Применение стали ШХ15СГ крупногабаритные кольца шарико- и роликоподшипников со стенками толщиной более 20—30 мм, шарики диаметром более 50 мм; ролики диаметром более 35 мм.

Химический состав в % материала сталь ШХ15СГ

C Si Mn Ni S P Cr Cu
0.95 - 1.050.4 - 0.650.9 - 1.2до   0.3до   0.02до   0.0271.3 - 1.65до   0.25

Температура критических точек материала сталь ШХ15СГ

Ac1 = 750 ,      Ac3(Acm) = 910 ,       Ar1 = 688 ,       Mn = 205

Механические свойства при Т=20oС материала сталь ШХ15СГ

СортаментРазмерНапр.sвsTd5y KCU Термообр.
- мм - МПа МПа % % кДж / м2 -
Сталь  590-730370-4102045440Отжиг 790 - 810oC,Охлаждение печь, 15 oC/ч,
    Твердость материала   ШХ15СГ   ,       HB 10 -1 = 179 - 207   МПа

Физические свойства материала сталь ШХ15СГ

TE 10- 5a 10 6lrCR 10 9
Град МПа 1/Град Вт/(м·град)кг/м3Дж/(кг·град) Ом·м
20 2.11     7650    
100            
200   13.4        
300   13.6        
TE 10- 5a 10 6lrCR 10 9

Технологические свойства материала сталь ШХ15СГ

  Флокеночувствительность:чувствительна.
  Склонность к отпускной хрупкости:склонна.

Зарубежные аналоги материала сталь ШХ15СГВнимание!   Указаны как точные, так и ближайшие аналоги.

СШАГерманияЯпонияФранцияАнглияЕвросоюзИспанияКитайБолгарияВенгрияПольшаРумынияЧехия
-DIN,WNrJISAFNORBSENUNEGBBDSMSZPNSTASCSN
Cr9SiMn
GCr15SiMn
GCr9SiMn

Обозначения:

Механические свойства :
sв- Предел кратковременной прочности , [МПа]
sT- Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d5- 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
Марочник стали и сплавов

yaruse.ru

Введение

Содержание

Введение ……………………………………………………………………………....4

  1. Химический состав и назначение стали марки ШХ15СГ ……………………….5

    1. Химический состав и назначение стали марки ШХ15СГ …………………...5

    2. Дефекты стали ………………………………………………………………….5

    3. Структура стали ………………………………………………………………...8

  2. Требования к металлу открытой выплавки ………………………………………9

  3. Анализ технологии открытой выплавки стали марки ШХ15СГ ………………11

  4. Разработка технологии электрошлакового переплава стали марки

ШХ15СГ……………………………………………………………………………11

    1. Требования к исходным материалам для ЭШП …………………………….11

    2. Требования к расходуемым электродам …………………………………….12

    3. Требования предъявляемые к флюсам ……………………………………....13

    4. Подготовка установки электрошлакового переплава к плавке …………....14

    5. Проведение электрошлаковой плавки …………………………………….....14

    6. Охлаждение слитков электрошлакового переплава ……………………......15

    7. Контроль качества слитков ……………………………………………..........15

    8. Техника безопасности ……………………………………………….……….15

  1. Выбор оборудования и расчет технологических параметров …………….…...16

    1. Определение геометрических размеров рабочего пространства ……..…...16

    2. Тепловой расчет плавки ……………………………………………….……...19

    3. Расчет электрических параметров плавки ………………………………......24

    4. Материальный баланс плавки ……………………………………………......28

  2. Требования к дальнейшему переделу ……………………………………..….....33

Заключение ……………………………………………………………………….…..34

Библиографический список …………………………………………………….…...35

Приложение

Сегодня без высококачественного металла технический прогресс просто невозможен. В конце пятидесятых начале шестидесятых годов в практику электрошлакового производства были внедрены новые способы улучшения качества металла. Широкое применение получил один из ведущих и перспективных технологических процессов в области специальной электрометаллургии электрошлаковый переплав [1].

Электрошлаковый переплав является достаточно гибким процессом, так как, меняя сечение расходуемого электрода, состав применяемого флюса и его количества, а также электрические параметры процесса, удается довольно в широких пределах регулировать скорость плавки. Кроме того, при электрошлаковом процессе имеется возможность получения слитков разнообразного сечения (круглого, квадратного, прямоугольного с большим соотношением длин широкой и узкой сторон). Методом электрошлакового переплава можно получить отливки самой различной формой (полые заготовки, заготовки прокатных валков, сосудов высокого давления, крупной запорной арматуры высокого давления, заготовки коленчатых валов и шатунов судовых двигателей и некоторые другие изделия).

Основные преимущества электрошлакового переплава перед другими способами получения слитка методом переплава:

- простота его обслуживания;

- возможность управления наплавлением и скоростью кристаллизации слитка;

- отсутствие усадочной раковины и пористости;

- обеспечение такого качества поверхности, которое исключает необходимость в зачистке при горячей обработке;

- разнообразная геометрия электродов и кристаллизаторов позволяет получать слитки разнообразного сечения, фасонные отливки и полые изделия;

- хорошая рафинирующая способность процесса от неметаллических включений;

- возможность корректировки химического состава металла путем применения соответствующего флюса;

- повышение плотности металла;

- улучшение коррозионной стойкости металла;

- повышение однородности структуры и химического состава;

- общее улучшение характеристик пластичности и вязкости металла;

- возможность управления направлением и скоростью кристаллизации.

1 Химический состав и назначение стали марки шх15сг

1.1 Химический состав и назначение стали марки ШХ15СГ

Развитие точного машиностроения требует создания прецизионных приборных подшипников, обладающих высокой степенью надежности и долговечности, и обеспечивающих стабильный уровень выходных характеристик изделий в процессе длительной эксплуатации.

Эти параметры подшипников определяются преимущественно оптимальным сочетанием конструкторского решения, применяемыми материалами, свойствами используемых смазок и технологий изготовления деталей.

Таблица 1 – Химический состав стали ШХ15СГ, (ГОСТ 801–78) [2]

Массовая доля элементов

Элемент

С

Mn

Cu

P

S

Ni

Cr

Si

Нижний предел

0,95

0,90

не более

1,30

0,40

Верхний предел

1,05

1,20

0,25

0,035

0,02

0,3

1,65

0,65

Сталь марки ШХ15СГ служит для изготовления роликов диаметром свыше

30 мм и колец с толщиной стенки свыше 15 мм.

К подшипниковой стали, из которой изготавливают кольца, шарики и ролики подшипников качения, предъявляют очень высо­кие требования по плотности и однородности металла, содержа­нию неметаллических включений и отсутствию микро– и макронесплошностей.

Подшипниковая сталь, полученная в открытых дуговых элек­тропечах, имеет ряд таких внутренних дефектов, как повышенная пористость, грубые неметаллические включения, ликвационные участки, изредка встречаются дефекты типа «усадки» и др. При шлифовке колец часто обнаруживают «черные точки», представля­ющие скопления пор или включений. Эти дефекты могут распола­гаться в подповерхностном рабочем слое подшипника и вскры­ваться при работе, что приводит к резкому уменьшению срока службы подшипника.

Обеспечение этих требований приходится осуществлять в усло­виях достаточно массового производства металла в относительно крупных слитках (2…4 т). Если в сортовой подшипниковой стали, получаемой в открытых дуговых электропечах, в макроструктуре допускаются центральная пористость и точечная неоднородность 1,5…2,0 баллов по шкалам ГОСТ 801–60, то в металле ЭШП допускается структура, оцениваемая только баллом 1.

1.2 Дефекты стали

Наиболее трудной задачей при производстве подшипниковых сталей является необходимость обеспечения высокой чистоты металла по неметаллическим включениям, особенно в крупных профилях. На практике в первую очередь важно получение мелкодисперсных включений (не более 1,5 баллов шкал ГОСТ 801–60 для оценки оксидных, сульфидных и глобулярных вклю­чений).

Макроструктуру стали контролируют на образцах от заготовки пробного слитка по макротемплетам (шкала № 4 ГОСТ 801–47) и по продольному закаленному излому. Дополнительный контроль по продольному закаленному излому позволяет успешно выявлять такие дефекты металла, как перегрев, одиночные газовые пузыри и флокены, даже в том случае, если они частично заварились. Кроме того, контролируют макроструктуру готового проката по поперечному излому в состоянии поставки.

Излом стали в закаленном состоянии должен быть шелковистым, фарфоровидным, а излом горячекатаной отожженной или холоднотянутой стали однородным и мелкозернистым.

В шарикоподшипниковой стали считается недопустимым наличие остатков усадочной раковины, выявляемых на образцах от верхней части слитка, а также наличие центральной пористости с баллом выше 2,0, что служит основанием для забракования всех штанг сифона, соответствующих контролируемому образцу.

Присутствие пузырей в подкорковой зоне служит браковочным признаком, если глубина их залегания превышает допуски на размер и зачистку заготовки. Если пузыри располагаются по всему сечению образца, то бракуется штанга, соответствующая контролируемому образцу, и контролируют второй раз для разбраковки плавки послиточно или посифонно.

Характерным дефектом шарикоподшипниковой стали являются внутренние разрывы (осевой пережог), представляющие собой грубые нарушения сплошности осевой зоны заготовки, имеющие вид периодически повторяющихся местных поперечных разрывов. Сталь, пораженная этим дефектом, имеет повышенную травимость в центральной части поперечного макрошлифа, проявляющуюся в виде черных пятен – «черновин». В продольном изломе в местах «черновин» наблюдаются четкие кристаллические нити. Пораженность металла осевым пережогом сопровождается, как правило, увеличением балла по центральной пористости и карбидной ликвации, а при микроконтроле дефектного металла наблюдается полное нарушение его сплошности в виде пор и трещин различной величины, часто располагающихся рядом с крупными карбидными и сульфидными включениями [3].

Чем выше загрязненность стали, тем больше вероятность попадания неметаллических включений в область повышенных контактных напряжений на кольцах и телах качения подшипника, тем ниже его долговечность. Опыт работы отечественных заводов и зарубежных фирм показал, что применение подшипниковой стали, чистой по включениям, с однородной и плотной структурой позволяет резко улучшить эксплуатационные характеристики подшипников и значительно повысить срок их службы.

Получение шарикоподшипниковой стали с минимальной загрязненностью неметаллическими включениями представляет собой одну из самых трудных задач современной металлургии качественных сталей. Наличие пористости, ликвации и других дефектов макроструктуры значительно снижает эксплуатационные характеристики подшипниковой стали; решающее же влияние на ее долговечность оказывают микродефекты.

В катаных или кованых заготовках подшипниковых сталей обычного производства, как правило, наблюдаются центральная пористость и грубые строчечные скопления неметаллических включений. При изготовлении из таких заготовок деталей подшипника приходилось удалять центральную часть заготовки (наиболее дефектную), что увеличивало отход металла в среднем на 15%. Тем не менее даже при использовании только наиболее плотной части заготовки не удавалось избежать дефектов в изготавливаемых деталях. При шлифовке колец подшипников на их поверхности обнаруживались так называемые черные точки, являющиеся местами выхода на поверхность пор и крупных неметаллических включений.

В местах этих дефектов в процессе эксплуатации происходит выкрашивание металла (питтинг), ведущее к преждевременному разрушению подшипников. Даже двойной контроль загрязненности металла каждой плавки (выходной контроль на металлургическом заводе–поставщике и так называемый входной контроль на подшипниковом заводе), а также 100%–ный контроль поверхности дорожек качения визуальным осмотром и методом магнитной дефектоскопии не могут служить достаточно надежной гарантией от случаев преждевременного разрушения деталей подшипников вследствие неметаллических включений, оказавшихся на поверхности либо в подповерхностном слое металла.

Данные по связи загрязненности металла с его долговечностью, полученные при исследованиях, проведенных непосредственно на готовых и прошедших испытания подшипниках, показали строгую зависимость между числом оксидных включений и показателями долговечности подшипников.

Величина контактной выносливости и предела выносливости в значительной степени зависит от природы и характера оксидных включений. Так, например, повышение содержания остаточного алюминия в стали с 0,012 до 0,076% привело к соответствующему увеличению количества точечных включений и протяженности строчечных включений корунда и высоко–глиноземистых алюмосиликатов, что обусловило резкое снижение контактной выносливости стали ШХ15СГ(с 14,6 до 5,8 млн. циклов).

С увеличением содержания оксидных включений уменьшается плотность металла, снижаются контактная выносливость и предел выносливости стали. Таким образом, содержание неметаллических включений (особенно хрупких оксидных частиц) становится не только критерием качества подшипниковой стали, но и ее обобщающей характеристикой. B то же время повышение в стали содержания сульфидных включений с 0,005 до 0,025% увеличивает долговечность подшипников с 400 до 800 ч. контактных испытаний показала, что если коэффициент степени вредности сульфидных включений принять за единицу, то для оксидных включений на силикатной основе этот коэффициент составит 1,5, а для включении на основе глинозема и шпинели около 6.

Установлено, что увеличение содержания серы с 0,01 до 0,023% повышает долговечность подшипников при содержании алюминия в металле 0,003…0,034% за счет уменьшения количества глобулярных алюмосиликатных включений и повышения доли сульфидных и оксисульфидных включений. Увеличение содержания серы с 0,008 до 0,18% (по массе) в подшипниковой стали повысило контактную выносливость образцов в 2 раза.

Положительное влияние повышенного содержания серы на контактную выносливость подшипниковой стали и долговечность подшипников наблюдается лишь в том случае, когда удается обеспечить наличие в металле комплексных оксисульфидных включений, в которых оксидное ядро окружено сульфидной оболочкой. Это возможно при условии низкого содержания кислорода в стали.

Согласно современным взглядам на роль неметаллических включений при усталости металлов, для высокопрочных хрупких мелкозернистых сталей главная опасность включений состоит в создании остаточных термических (мозаичных) напряжений в металле, окружающем включения. Поэтому превалирующим фактором в данном случае выступает различие в физических свойствах матрицы и включения (в частности, коэффициента термического расширения), которое для оксидных включений максимально, для сульфидных минимально. Таким образом, сульфиды, являясь как бы мягкой пластичной прокладкой между хрупкой прочной матрицей и жесткими хрупкими оксидными включениями, снимают пики (концентрацию) остаточных напряжений, нейтрализуя вредное влияние оксидов.

Для шарикоподшипниковом стали загрязненность включениями является основным, первостепенным фактором, определяющим уровень ее служебных свойств. Наиболее существенно снижают долговечность остроугольные хрупкие оксиды, в частности глинозем и его производные, особенно строчечные. Оптимальным типом включений следует считать мелкодисперсные комплексные оксисульфидные включения, в которых сульфидная оболочка, разъединяя хрупкую матрицу и хрупкое включение, играет своеобразную роль пластичной прокладки [1].

1.3 Структура стали

Подшипниковая сталь мартенситного класса. Назначение: кольца, шарики и ролики подшипников высокой твёрдости для нефтяного оборудования, втулки оси, стержни и другие детали, к которым предъявляются требования высокой прочности и износостойкости работающих при температуре до 500°С или подвергающиеся действию умеренных агрессивных сред (морской и речной воды, щелочных растворов, азотной и уксусной кислоты и др.). По отношению к сварке сталь является трудносвариеваемой. Склонность к отпускной хрупкости низкая, проявляется только при температурах отпуска 450…600°С.

Температура начала деформации, в данном случае ковки – 1180°С, конца – 850°С. Термическая обработка после горячей деформации – отжиг с перекристаллизацией. Твёрдость после отжига 212…217 НВ. Для исключения трещин нагрев под закалку состоит из двух стадий: подогрева до 800…850°С, и непосредственного нагрева под закалку до 1050…1060°С, последующей выдержкой 6 мин для деталей толщиной до 3 мм, 7…10 мин для деталей 6…8 мм. Режим охлаждения предполагает воздух или масло. После отпуска при температуре 140…150°С и выдержке 2…3 часа твердость должна быть не ниже 56 HRC.

После закалки, количество остаточного аустенита в состоянии может достигать 34 %. Обработка холодом (–70°С, 1 час) приводит к снижению остаточного аустенита до 9%. Ударная вязкость (КСИ) после закалки, обработки холодом и низкого отпуска – менее 1,0 Дж/см2(0,31; 0,38; 0,48).

Твёрдость после закалки с 1050°С, обработки холодом и низкого отпуска при температурах 100, 150 и 200 градусов имеет значения соответственно 60…61, 59…61, 57…59 HRC.

Срок службы элементов подшипника в процессе эксплуатации зависит от большого количества взаимосвязанных факторов, что обусловливает исключительную сложность условий их работы [3].

studfiles.net

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *