Шх4 сталь – 4

alexxlab | 22.08.2020 | 0 | Вопросы и ответы

Содержание

Сталь ШХ4 / Auremo

Обозначения

НазваниеЗначение
Обозначение ГОСТ кириллицаШХ4
Обозначение ГОСТ латиницаShX4
ТранслитShh5
По химическим элементам-

Описание

Сталь ШХ4 применяется: для производства колец железнодорожных подшипников.

Стандарты

НазваниеКодСтандарты
Листы и полосыВ23ГОСТ 103-2006
Сортовой и фасонный прокатВ22ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006
Сортовой и фасонный прокатВ32ГОСТ 801-78, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 14955-77, TУ 14-11-245-88
Болванки. Заготовки. СлябыВ31TУ 14-1-1213-75

Химический состав

СтандартCSPMnCrSiNiFe
Cu
ГОСТ 801-780.95-1.05≤0.02≤0.0270.15-0.30.35-0.50.15-0.3≤0.3Остаток≤0.25

Fe - основа.
По ГОСТ 801-78 суммарное содержание Ni+Cu≤0,50%. В стали, полученной методом электрошлакового переплава массовая доля серы не должна превышать 0,01 %, а фосфора 0,025 %. При выплавке стали в кислых мартеновских печах допускается массовая доля меди до 0,30 % при сохранении нормы суммарной доли меди и никеля не более 0,050 %.

Механические характеристики

HRC
Кольца. Поверхностная закалка ТВЧ при 840-860 °С, выдержка не менее 45 с., охлаждение интенсивным потоком воды. HRCэ - (поверхности/сердцевины)
>61/37-42

Описание механических обозначений

НазваниеОписание
HRCТвердость по Роквеллу (индентор алмазный, сфероконический)

www.auremo.org

1 Химический состав и назначение стали марки ШХ 4. Разработка технологии электрошлакового переплава сплава марки ШХ4

Похожие главы из других работ:

Анализ изотермических и термокинетических диаграмм распада переохлажденного аустенита и выбор режимов термической обработки для патрубка из стали 30Г2 и главного шатуна из стали 12Х2Н2

1.3 Фазовый состав структура, свойства и назначение стали 30Г2

Сталь 30Г2 относится к низколегированной конструкционной стали. Свойства и хим.состав приведены в таблицах 1.3-1.6. Таблица 1.3 Химический состав Химический элемент % Кремний (Si) 0.17-0.37 Медь (Cu), не более 0.30 Марганец (Mn) 1.20-1...

Исследование свойств антифрикционного покрытия из индия на поверхности баббита

1.3 Химический состав и механические свойства стали 20

В данной дипломной работе рассматривается образец, основу которого составляет материал сталь 20. Данная сталь относится к качественным углеродистым конструкционным сталям (ГОСТ 1050-74)...

Модернизация узла теплообмена установки гидроочистки дизельных топлив на Омском НПЗ

3.2.1.Химический состав нержавеющей стали ОХ18Н10Т по ГОСТ 5632-72 (в %)

Таблица 3.1. Химический состав нержавеющей стали ОХ18Н10Т C Si Mn Ni S P Cr Cu - до 0.08 до 0.8 до 2 9 - 11 до 0.02 до 0.035 17 - 19 до 0.3 (5 С - 0.7) Ti...

Модернизация узла теплообмена установки гидроочистки дизельных топлив на Омском НПЗ

3.3.1 Химический состав стали 12МХ ГОСТ 20072 - 74 (в %)

Таблица 3.5...

Модернизация узла теплообмена установки гидроочистки дизельных топлив на Омском НПЗ

Химический состав стали 12МХ ГОСТ 20072 - 74 (в %)

C Si Mn Ni S P Cr Mo W V Ti Cu 0.09 - 0.16 0.17 - 0.37 0.4 - 0.7 до 0.3 до 0.025 до 0.03 0.4 - 0.7 0.4 - 0.6 до 0.2 до 0.05 до 0.03 до 0...

Обработка конструкционных материалов

4. (244) Опишите кратко материалы для изготовления металлорежущих инструментов: углеродистые, легированные, быстрорежущие стали, металлокерамические твердые сплавы, минеральная керамика, алмаз (основные марки, химический состав, область применения)

Современные режущие инструменты изготовляются из углеродистых и легированных инструментальных сталей, быстрорежущих инструментальных сталей, твердых сплавов, минералокерамики, алмазов, абразивных материалов...

Проектирование однопролетных шарнирно-опертых балок и колонн

3.1.3 Назначение типа сечения вспомогательных балок и марки стали.

Сечение принимаем в виде прокатного двутавра по ГОСТ 26020-83. Марка стали Ст245. Расчетное сопротивление марки стали Ry (по пределу текучести) принимаем по СНиП II-23-81*, табл.50 [2]: Ry = 240МПа =24кН/смІ...

Проектирование технологического процесса изготовления детали "Корпус"

1.1. Назначение детали, материал, механические свойства, химический состав

Деталь «корпус» предназначена для установки наружного кольца подшипников качения, а также установки уплотнительного кольца и крышки с прокладкой, для герметичной установки...

Производство рельсовой стали

2. Химический состав и требования к качеству рельсовой стали

рельсовый сталь химический углеродистый Стали, не имеющие марки или шифра, обозначены номером (шифром) соответствующего стандарта и порядковым номером в этом стандарте. Например, стали в стандарте США ASTM А1 обозначены как ASTM/1, ASTM/2 и т.д....

Разработка технологии электрошлакового переплава сплава марки ХН75МБТЮ с получением слитка 1,25 т

1. Химический состав и назначение сплава марки ХН75МБТЮ

Таблица 1 - Химический состав сплава ХН75МБТЮ [3] в процентах Предел С Si Mn Cr Ni S P Ti Mo Al Nb Нижний Верхний н. б. 0,10 н. б. 0,80 н. б. 0,40 19,00 22,00 68,57 77,60 н. б. 0,012 н. б. 0,020 0,35 0,75 1,80 2,30 0,35 0,75 0,90 1...

Технологические основы сварки плавлением и давлением

1.1.1 Механические свойства и химический состав стали 15

Сталь 15 - сталь конструкционная углеродистая качественная. Данная сталь поставляется по ГОСТ 1050-74. Заменителями являются сталь 10 и сталь 20. Класс стали: перлитная. Применение: болты, винты, крюки и другие детали...

Технологические основы сварки плавлением и давлением

1.1.2 Механические свойства и химический состав стали 17ГС

Сталь 17ГС - сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций(марганцевая). Данная сталь поставляется по ГОСТ 19281-89. Заменителем является сталь 16ГС. Класс стали: перлитная. Применение: корпуса аппаратов, днища...

Технология автоматической сварки стали 18Г2АФпс автоматической сваркой под слоем флюса

1.1 Химический состав

Таблица №1.1 Химический элемент % Углерод(С) 0,14 - 0,22 Ванадий (V) 0.08-0.15 Кремний (Si), не более 0.17 Медь (Cu), не более 0.30 Мышьяк (As), не более 0.08 Марганец (Mn) 1.3-1.7 Никель (Ni), не более 0.30 Фосфор (P), не более 0.035 Хром (Cr)...

Технология ремонта червячного редуктора

1.2 Химический состав и свойства стали 20Х

Таблица 1.2.1 Марка Стали С Si Mn Cr V 20X 0,17-0,23 0,17-0,37 0,5-0,8 0,7-1,0 - Механические свойства стали 20 Х . Сталь Uт Uв Uв Ф KCUан НВ После Отжига...

Упрочнение углеродистой конструкционной стали 25 химико-термической обработкой

1. Расшифровка марки стали 25, температуры критических точек, химический состав, механические свойства и назначение стали

Сталь 25 - сталь конструкционная, углеродистая, качественная, содержит 0,25% углерода. Заменители: сталь 20, сталь 30. Таблица 1. Температура критических точек материала 25. Критическая точка °С Ac1 735 Ac3 835 Ar3 825 Ar1 680 Таблица 2...

prod.bobrodobro.ru

Сталь ШХ4 - компания Владресурс

Марка :

ШХ4

Классификация :

Сталь конструкционная подшипниковая

Продукция, предлагаемая предприятиями-рекламодателями:   Нет данных.

 

 

Применение:

кольца железнодорожных подшипников.

Зарубежные аналоги:

Известны

Химический состав в % материала   ШХ4

ГОСТ 801 - 78


C

Si

Mn

Ni

S

P

Cr

Ti

Cu

O

0.95 - 1.05

0.15 - 0.3

0.15 - 0.3

до   0.3

до   0.02

до   0.027

0.35 - 0.5

до   0.01

до   0.25

до   0.0015


Примечание: Никель + Медь до 0.5 %

Зарубежные аналоги материала ШХ4

Внимание!   Указаны как точные, так и ближайшие аналоги.


США

Германия

Франция

Евросоюз

Китай

-

DIN,WNr

AFNOR

EN

GB


 


 


 


 


 

 

 

vladresurs.ru

Конструкционные подшипниковые стали | Свойства подшипниковой стали

 

Свойства подшипниковой стали

Подшипниковую сталь применяют главным образом для изготовления шариков, роликов и колец подшипников.

В процессе работы эти элементы находятся под воздействием высоких знакопеременных напряжений. Каждый участок рабочей поверхности ролика или шарика и дорожки колец испытывает многократное нагружение, которое распределяется в пределах очень небольшой опорной поверхности. В результате в каждом участке поверхности возникают местные контактные знакопеременные напряжения порядка 3—5 Мн/м2 (300—500 кгс/см2) — сжимающие на поверхности контакта и растягивающие у ее контура. Напряжения вызывают упругую и незначительную остаточную деформации элементов подшипника. Многократное повторение деформации приводит к появлению усталостных трещин, выкрашиванию поверхности подшипника, в результате чего при качении возникают удары, под действием которых разрушения усиливаются и подшипник выходит из строя.

Помимо усталостного разрушения, дорожки колец подшипника и сами тела качения (шарики и ролики) подвергаются истиранию. Причиной механического разрушения — истирания являются тангенциальные напряжения, вызываемые силами трения при скольжении контактирующих поверхностей. В результате истирания от поверхности металла отделяются тонкие чешуйки, что вызывает увеличение зазора между кольцами и телами качения и усиление абразивного износа.

Рисунок 1 - Подшипник

Величина истирания зависит от точности изготовления и сборки подшипника, условий его нагружения, смазки, наличия абразивных частиц, химически активной среды и от ряда других причин. При интенсивном истирании поверхностные слои шарикоподшипниковой стали могут изнашиваться настолько быстро, что в них не успевают появиться усталостные трещины. В этом случае подшипник выходит из строя еще до усталостного разрушения.

В некоторых случаях детали подшипников подвергаются совмещенным раздавливающим и изгибающим нагрузкам, нагрузкам динамического характера (ударным).

В соответствии с этим, cвойства шарикоподшипниковой стали должны характеризироваться высокой упругостью и высоким сопротивлением усталости при малой хрупкости, отличаться высокой износостойкостью и прочностью. Так как детали подшипников работают, соприкасаясь отдельными точками рабочих поверхностей, особое значение для подшипниковой стали приобретает ее физико-химическая однородность и чистота по неметаллическим включениям. Присутствие в стали скоплений твердых карбидов, неметаллических включений, волосовин, трещин и других концентраторов напряжений вызывает быстрый износ отдельных участков поверхности и преждевременный выход из строя подшипника.

В качестве материала для изготовления деталей подшипников наиболее широко используется разработанная еще в 1901 г. высокоуглеродистая (0,95—1,15% С) хромистая (0,40—1,65% Сr) сталь (например, шарикоподшипниковая сталь ШХ15, содержащая 0,95—1,10% С; 1,30—1,65% Сr; 0,20—0,40% Мn; 0,15—0,35% Si; не более 0,027% Р; 0,02% S; 0,25% Сu и 0,30 Ni, или сталь ШХ15СГ, в которой больше Мn — 0,90—1,20% и Si — 0,40—0,65%). По своему составу и свойствам подшипниковая сталь примыкает к группе инструментальных сталей, но по применению она является конструкционной специального назначения.

Высокое содержание в подшипниковых сталях углерода сообщает им после термической обработки высокую прочность и стойкость против истирания. Высокая поверхностная твердость рассматриваемой стали определяется концентрацией углерода в мартенсите, и поэтому она одинакова для всех подшипниковых сталей. Твердость внутренних слоев зависит от глубины прокаливаемости, зависящей в свою очередь от содержания хрома.

Хром замедляет превращение аустенита в перлит и тем самым увеличивает прокаливаемость стали. Поэтому чем крупнее детали подшипников, тем с большим содержанием хрома применяют шарикоподшипниковую сталь для их изготовления.

В системе железо—хром—углерод образуется сложный карбид (Fe, Сr)3С и твердый раствор хрома в железе. Высокая твердость карбидов хрома повышает износостойкость шарикоподшипниковой стали. Кроме того, хром увеличивает стойкость мартенсита против отпуска, уменьшает склонность стали к перегреву, придает ей мелкозернистую структуру. Но при высоком содержании хрома (более 1,65%) трудно получить однородную структуру, поэтому в шарикоподшипниковых сталях обычно содержится не более 1,65% Сr.

Марганец, как и хром, увеличивает твердость и сопротивляемость стали истиранию и одновременно способствует росту зерна при нагреве, в результате чего при термической обработке может образоваться крупнозернистая структура перегретой стали. Отрицательное влияние на вязкость шарикоподшипниковой стали оказывает кремний.

Но марганец и кремний являются раскислителями, и чем выше их содержание, тем полнее бывает раскислена сталь. Поэтому присутствие этих элементов во всех марках шарикоподшипниковой стали желательно, но не более 0,35% Si и 0,40% Mn. Исключение составляет сталь марки ШХ15СГ, применяемая для изготовления крупных деталей. Повышенное содержание марганца и кремния в этой стали объясняется тем, что эти элементы уменьшают критическую скорость закалки, снижая тем самым склонность стали к короблению и трещинообразованию при закалке.

Вредными примесями для шарикоподшипниковой стали являются фосфор, медь и никель.

Фосфор увеличивает склонность стали к образованию крупнозернистой структуры при нагреве, повышает хрупкость стали и уменьшает ее прочность на изгиб. Это в свою очередь увеличивает чувствительность подшипников к динамическим нагрузкам и склонность изделий к образованию закалочных трещин. В связи с этим содержание фосфора в металле строго ограничивают.

Вопрос о влиянии серы на свойства подшипниковой стали нельзя считать решенным. Мнение о том, что сера оказывает отрицательное влияние, снижая устойчивость стали против истирания и способствуя ее усталостному разрушению при выходе на рабочую поверхность сульфидов, вызывает сомнения. Результаты некоторых исследований показывают, что с повышением содержания серы в шарикоподшипниковой стали до 0,05—0,10% и при соответствующем увеличении количества сульфидов продолжительность службы подшипников повышается.

Вместе с тем известно, что сера улучшает обрабатываемость стали. При очень низком содержании серы получить высококачественную поверхность рабочих тел затруднительно. По-этому не исключена целесообразность повышенного содержания серы в стали с тем, чтобы получить более совершенную рабочую поверхность и увеличить тем самым срок службы подшипника. Однако в настоящее время содержание серы в подшипниковой стали строго ограничено ГОСТ.

Медь, хотя и увеличивает твердость, предел прочности и прокаливаемость подшипниковой стали, в целом является нежелательной примесью, так как при горячей механической обработке с повышением ее содержания увеличивается образование поверхностных трещин и надрывов.

Содержание никеля ограничивается в связи с тем, что его присутствие отрицательно влияет на твердость стали.

Сопротивляемость подшипниковой стали выкрашиванию уменьшают примеси таких цветных металлов, как олово, свинец, мышьяк. Отрицательное влияние на свойства подшипниковой стали оказывают также газы: кислород, водород, азот. Влияние кислорода проявляется главным образом через образуемые им окислы — неметаллические включения. Наличие водорода увеличивает поражение подшипниковой стали флокенами, а наличие азота снижает сопротивляемость стали выкрашиванию.

К подшипниковой стали предъявляют очень жесткие требования в отношении макроструктуры, отсутствия шлаковых и газовых включений, а также карбидной ликвации и полосчатости.

Высокое содержание углерода обусловливает значительное развитие в слитках подшипниковой стали дефектов усадочного характера — усадочных раковин, общей и осевой пористости. Установлена следующая зависимость усадки при затвердевании от содержания в стали углерода:

Содержание углерода, % 0,10 0,35 0,45 0,70

Усадка при затвердевании, % 2,0 3,0 4,3 5,3

Жесткие требования, предъявляемые к однородности металла, ограничивают допустимую величину общей и осевой пористости. Для уменьшения этого дефекта подшипниковую сталь целесообразно разливать на сравнительно мелкие (до 3 т) слитки с увеличенной (до 5% и более) конусностью или с утеплением верхней части слитков.

Широкий интервал кристаллизации шарикоподшипниковой стали способствует значительному развитию ликвации примесей, в первую очередь углерода и хрома. В результате ликвации междендритные участки обогащаются углеродом и хромом, образующими карбиды. При прокатке обогащенные углеродом и хромом участки металла вытягиваются вдоль направления прокатки, образуя полосчатую неоднородность. На травленых микрошлифах этот дефект подшипниковой стали выявляется в виде полос повышенной и пониженной травимости.

Полосчатость является причиной структурной неоднородности стали после закалки, обусловливающей неоднородность свойств готовых изделий. Устранение этого дефекта достигается длительной выдержкой металла при высоких температурах (гомогенизацией).

Наряду со скоплениями мелких карбидов (полосчатостью) встречаются выделения карбидов больших размеров, также ориентированных вдоль направления прокатки. Этот дефект носит название карбидной ликвации.

Скопления грубых карбидов возникают в результате сильно выраженной дендритной ликвации в слитке углерода и хрома. На отдельных участках концентрация ликвирующих элементов может достигнуть значений, достаточных для выделения ледебуритной эвтектики. В процессе деформации ледебуритные участки принимают вид грубых строчек карбидов.

Подшипниковая сталь с выраженной карбидной ликвацией является дефектной, так как карбиды обладают высокой твердостью и хрупкостью и при выходе на рабочую поверхность деталей подшипника легко выкрашиваются. Влияние карбидов в этом отношении более вредно, чем влияние окисных и сульфидных неметаллических включений. Устранить карбидную ликвацию можно длительной выдержкой металла при температуре 1150—1160 °С, когда происходит интенсивное рассасывание хромистых эвтектических карбидов. Такую выдержку можно осуществлять, например, при нагреве под прокатку.

Карбидная неоднородность может проявиться также в виде карбидной сетки, выпадающей по границам зерен при охлаждении прокатанного металла. Карбидная сетка получает максимальное развитие в местах скопления мелких карбидов и в прокате, полученном после прокатки от верхней части слитка. Ее образование связано с дендритной ликвацией и величиной скорости охлаждения металла после прокатки.

Подавить процесс выделения заэвтектоидных карбидов, образующих карбидную сетку, можно ускоренным охлаждением металла после прокатки. Однако при этом ухудшаются условия выделения водорода, и подшипниковая сталь может быть сильно поражена флокенами. Поэтому прокат быстро охлаждают в интервале температур выделения карбидов (до 700 °С) и медленно — при более низких температурах.

Долговечность работы подшипника в значительной мере определяется количеством и типом присутствующих в металле окисных включений, так как эти включения уменьшают стойкость металла против усталостного разрушения. В закаленной шарикоподшипниковой стали неметаллические включения являются концентраторами напряжения, поэтому даже при сравнительно небольшой внешней нагрузке величина напряжений в отдельных точках может превысить предел прочности металла и вызвать его разрушение.

Особенно нежелательными среди включений являются частицы глинозема и алюмосиликатов, которые в катаном металле образуют строчки включений неправильной, часто остроугольной формы. Такие включения играют роль концентраторов напряжения и резко снижают стойкость подшипников. Поэтому одна из важных задач металлургии заключается в том, чтобы получать подшипниковую сталь с минимальным содержанием неметаллических включений.


uas.su

Сталь ШХ4 - характеристика, химический состав, свойства, твердость

Доска объявлений

Сталь ШХ4 - характеристика, химический состав, свойства, твердость

Сталь ШХ4

Общие сведения

Вид поставки

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

Назначение

кольца железнодорожных подшипников

Химический состав

Химический элемент

%

Кремний (Si) 0.15-0.30
Медь (Cu), не более 0.25
Марганец (Mn) 0.15-0.30
Никель (Ni), не более 0.30
Фосфор (P), не более 0.027
Хром (Cr) 0.35-0.50
Сера (S), не более 0.02

Механические свойства

Механические свойства при 20 С

Термообработка, состояние поставки HRCэ

Кольца. Поверхностная закалка ТВЧ, 840-860 °С, выдержка не менее 45 с, охлаждение интенсивным потоком воды. HRCэ -(поверхности/сердцевины)

Bсж повержности=500-700 МПа  >61/37-42 

[ Назад ]

s-metall.com.ua

Русские ножевые стали

Изготовление ножей

Так как для изготовления клинков наиболее часто применяют инструментальные (в том числе и корозионностойкие) и близкие к ним подшипниковые и рессорно-пружинные стали, попробую остановиться на них поподробнее. При этом буду придерживаться классификации, принятой для инструментальных сталей (для сталей другого целевого назначения буду делать комментарии)

1. Углеродистые стали.

Стали типа наших У7-У16 и буржуйской 1095. Сюда же можно отнести легированные марганцем стали (в том числе и любимую многими 65Г). Весьма популярны, но, на мой взгляд, недостатков намного больше, чем плюсов. В первую очередь, хотя это многих удивит, низкая прочность и ударная вязкость (без ковки и/или термоциклической обработки). Во вторых, как это опять же не удивительно, сложность ТО - в первую очередь узкий интервал закалочных температур (особенно, для доэвтектоидных и эвтектоидных сталей) - стоит чуть перегреть - пиши пропало. В третьих - низкая износостойкость, несмотря на высокие достижимые значения получаемой твердости. Низкая закаливаемость и прокаливаемость, высокая деформация при закалке. Низкая стабильность свойств. Ржавеют опять же.. Все вышесказанное не относится к ножам Мастеров - в их исполнении углеродка может быть очень неплоха.

А теперь попробую поподробнее.

Инструментальные углеродистые стали в соответствии с ГОСТ 1435–90 маркируют буквой «У» и числом, указывающим среднее содержание углерода в десятых долях процента. Для изготовления инструмента применяют качественные стали марок У7–У13 и высококачественные стали марок У7А–У13А, а так же стали, легированные марганцем. 

По структуре стали подразделяются на эвтектоидные (У7-У8) и заэвтектоидные (У9-У16) По механическим свойствам и назначению углеродистые стали подразделяются на:

Стали повышенной вязкости (У7–У9) для изготовления инструмента с высокой режущей способностью, подвергающегося ударным нагрузкам (зубила, кернеры и т. д.). К этой же группе можно отнести рессорно-пружинные стали типа 60-75Г. 

Стали высокой твердости (У10–У13) для изготовления режущего инструмента, не подвергающегося ударным нагрузкам (напильники, шаберы и т. д.). Сталь У16 применяется в основном для изготовления износостойких втулок.

Твердость окончательно термически обработанного инструмента из углеродистых сталей обычно лежит в интервале 57–63 HRCЭ, а прочность при изгибе составляет  1800–2700 МПа. Стали требуют аккуратного шлифования из за возможности образования прижогов и мягких пятен. После шлифования желателен низкий отпуск.

Свойства углеродистых сталей могут быть заметно улучшены термоциклической и термомеханической обработкой. В некоторых случаях будет уместной зонная закалка. Перспективных сталей в этой группе не предвидится.

2.Легированные стали

В данном пункте будут рассмотрены только низко - и среднелегированные стали. Эти стали подразделяются на стали неглубокой и глубокой прокаливаемости. По назначению – инструментальные и подшипниковые (сталь ШХ4 близка к стали Х, ШХ15 – к стали Х1).

Из наиболее популярных хочется отметить

    Х (ШХ4) Х1 (ШХ15) 9ХФ (90ХФМ) 11ХФ (11Х) 13Х ХВГ (ХСВГ, ХСВГФ) В2Ф и ХВ4Ф (ХВ5)

Из перспективных сталей – возможно, стали типа ХВ4Ф, при замене в структуре стали карбида вольфрама на карбид ванадия или ниобия.

3. Полутеплостойкие стали. 

Как правило, высокоуглеродистые стали, легированные хромом, молибденом, ванадием, иногда вольфрамом. В этой группе рассмотрим только стали, обычно обрабатываемые на первичную твердость. Некоторые стали этого типа производятся по порошковой технологии. По назначению – как правило штамповые стали. На мой взгляд, это одна из наиболее интересных групп для изготовления клинков. Традиционно их делят по износостойкости на стали повышенной и высокой износостойкости. Кроме того, они традиционно делятся на 2 группы - 6%Cr и 12%Cr

6% Cr - типичные представители 85Х6НФТ и Х6ВФ (близки к буржуйской А2)- хорошее сочетание прочности, износостойкости и ударной вязкости. Еще лучшим комплексом свойств обладают высокованадиевые стали типа Х6Ф4М (близка к буржуйской А7) 

12% Cr - ну, самый типичный представитель - Х12МФ (D2). Износостойкость примерно в 2 раза выше, чем у Х6ВФ, ударная вязкость в 2 раза меньше (можно заметно повысить ТЦО). Х12Ф1 - примерно посередине между Х12МФ и Х6ВФ.

Есть высокоуглеродистые стали типа Х12 и Х12ВМ (Х12В, Х12ВМФ) - износостойкость несколько выше чем у Х12МФ, прочность и вязкость - заметно ниже.

Есть высокованадиевые стали типа Х12Ф4М - износостойкость выше чем у высокоуглеродистых сталей при прочности и вязкости, сопоставимых с Х12МФ. 

Отдельную группу составляют  стали типа  Х3Ф8, Х3Ф12 или Х1М2Ф12

Из наиболее перспективных  - Х6Ф4М  и Х12Ф4М (Х12Ф3М, Х12МФ4). Эти стали, особенно Х6Ф4М, могут быть интересны и для любителей булата. Вполне возможно, будут интересны азотсодержащие стали этого типа.

4. Быстрорежущие стали.

Как правило, стали, легированные хромом, вольфрамом, молибденом и ванадием.  Наиболее распространенные марки:

    Р18 Р12 Р9 Р6М5 (10Р6М5, Р6АМ5) Р6М5Ф3 (Р6М5Ф4) Р2М8 (11Р2М8) Р8М3 Р12Ф3 Р14Ф4 Р9Ф5 Р6М4К5 11Р2М8К5 (11Р2М8К8) 11Р3АМ3Ф2

И еще около 100 марок.

Исторически наиболее популярна Р6М5 (М2). При правильной ТО сталь с неплохим комплексом свойств. Но, все же, уступает высокованадиевым сталям предыдущей группы. В последнее время на эксклюзивных моделях появляются и другие выстрорезы, как правило высокованадиевые порошковые. Интегральное мнение - стали весьма неплохи, но тот же (и даже более высокий) уровень свойств можно получить на сталях попроще и с более простой ТО. Кстати, по ТО - для использования для клинков ножей большинство быстрорезов можно обрабатывать на первичную твердость - в результате - как правило, несколько ниже твердость, больше остаточного аустенита, и несколько (иногда в 2 раза) больше ударная вязкость. В случае обработки на вторичную твердость рекомендуют несколько (на 10-40С) понизить температуру закалки. Возможно, будет иметь смысл оставить некоторое количество аустенита (например, снизить температуру 3 го отпуска до 400-450 градусов.) Снизив температуру первого отпуска до 400-450 градусов и заметно увеличив его длительность можно получить лучшее распределение карбидов, и, следовательно, прочность и вязкость. Некоторые резервы есть в комплексном модифицировании (B + Zr + Nb + РЗМ) и применении методов порошковой металлугии. 

Из новых интересных марок – молибденовые стили типа 11М5Ф, 11М7ФЮС, безвольфрамовые стали типа 65Х6М3Ф3БС (ЭП973), 65Х6М2Ф3Б (ЭП972), 9Х6Ф2АРСТГ (ЭК15), 95Х6М3Ф3СТ, ш (ЭК80), 9Х4М3Ф2АГСТ (ЭК42). 

Отдельную группу составляют стали с интерметаллидным или  карбидным и интерметаллидным упрочнением – о них дальше.
5. Стали с высоким сопротивлением пластической деформации.

Как правило это стали обрабатываемые на вторичную твердость (подобно быстрорезам). Основное применение - инструмент для холодной деформации, теплостойкие подшипники, детали топливной аппаратуры.  Типичные представители -

    6Х6В3МФС, 6Х4М2ФС, 8Х4В2МФС2, 11Х4В2МФ3С2. 

Некоторые из них (особенно 6Х6В3МФС и 6Х4М2ФС) могут быть весьма интересны для изготовления ножей, ориентированных на рубку. 

К этому  же классу могут быть отнесены некоторые стали, которые могут применятся как быстрорежущие, но в основном применяются как стали с высоким сопротивлением пластической деформации, например:

17Х5В3МФ5С2 МП, Р0М2СФ10 МП (CPM 10V),  17М6Ф5Б (МП).

6. Коррозионностойкие стали (они же нержавеющие).

Тут нам есть мало чего предложить...

    95Х18 (440В) Х18МФ (110Х18М (ШД) 440С) Х13М (Х14М) 65Х13 (420J), 50Х14МФ,  90Х18МФ... Есть еще правда ЭП766 (95Х13М3К3Б2Ф). 

7. Мартенситно-стареющие инструментальные стали.

По назначению – быстрорежущие, штамповые и с высоким сопротивлением пластической деформации. Для клинков могут применятся и некоторые конструкционные мартенситно-стареющие стали, в певую очередь нержавеющие высокопрочные и сверхпрочные. Из наиболее типичных представителей - ЭП853 (03Х11Н10М2Т2). До сих пор ни в России (у нас только Скрылев), ни в мире нет заметного интереса к этой ОЧЕНЬ интересной группе сталей...При том, что некоторые из них обладают уникальными характеристиками. Недостатки - высокая стоимость, малая доступность, сложная ТО, низкая (очень относительно) стойкость по абразивным материалам. 

Из наиболее интересных и перспективных сталей - сплавы типа ЭК3 (Н7К13М17Т) и стали с карбидным и интерметаллидным упрочнением типа УИ155. 

Приблизительная таблица соответствия сталей:

США

Германия (DIN Bezeichn. Werkst. Nr)

Россия

Япония

Швеция (Sandvik)

420

X21Cr13

3X13

SUS420J1

6C27

420425modified

X45CrMoV15/1.4034

4X13

SUS420J2

10C29

440A

X55CrMo14/1.4110

65X13

AUS6

12C27

440B

X89CrMoV18.1/L4112

9X18

AUS8, GIN-1, MBS-26, MVS-8

13C26

440C

X105CrMo17/1.4125

95X18Ш

AUS-10, SUS440C, MRS-30

19C27

154CM, BG-42

XI10CrMoV15/1.4111

---

ATS-34, ATS-55, VG-10, AUS-10

RWL 34

● Выбор металла. При работе с металлами необходимо учитывать их cвойства. Малоуглеродистые стали паяются и свариваются. Из них изготавливают проволоку, сетки, сварные конструкции, крепежные изделия средней прочности. Углеродистые стали с …

● Припои. Выбор припоя производят в зависимости от соединяемых металлов или сплавов, от способа пайки, температурных ограничений, размера деталей требуемой механической прочности и коррозионной стой кости и др. Наиболее широко …

● Органическое стекло — термопластичная пластмасса — широко распространенный и доступный материал. Выпускается прозрачным или окрашенным в массе, хорошо обрабатывается, склеивается, окрашивается. Органическое стекло полируется вручную чистой и сухой суконкой …

msd.com.ua

Материалы подшипников

 Материалы

   Подшипники качения применяют в разнообразных условиях: при отрицательных и положительных температурах; в нейтральных и агрессивных средах (морская вода, кислоты). В связи с этим детали подшипников изготавливают из различных материалов. Ниже приведены сведения только о наиболее распространенных

   Подавляющее большинство колец и тел качения подшипников, предназначенных для работы в неагрессивных средах при температуре менее +120°С (иногда более высоких), изготавливают из высокоуглеродных хромистых сталей, химический состав которых приведен в табл.1. Наиболее распространенной из них является сталь ШХ15. Из этой стали изготавливают шарики всех размеров, кольца толщиной менее 10 мм и ролики диаметром до 22 мм. Ее аналогами являются: 100Cr6 - в Германии, SKF-3 - в Швеции, 52100 - в США, SUJ2 - в Японии. Для колец подшипников толщиной менее 30 мм и роликов диаметром более 22 мм применяют сталь ШХ15СГ. По сравнению со сталью ШХ15 она (для повышения прокаливаемости) содержит несколько больше кремния и марганца. Для колец толщиной более 30 мм применяют сталь ШХ20СГ, которая содержит еще большее количество этих элементов, а для колец железнодорожных подшипников, подвергающихся индукционной закалке, - сталь ШХ4.

   В процессе выплавки в сталь со шлаками и из футеровки попадают неметаллические включения. Вблизи крупных включений, особенно глобулярных оксидов, а также нитридов, в процессе работы подшипников зарождаются усталостные микротрещины, которые, сливаясь, проводят к выкрашиванию частиц металла. При различной степени металлургической загрязненности стали в допустимых стандартом пределах средняя долговечность партии подшипников может колебаться ориентировочно до 5 раз.

   Для подшипников к которым предъявляются повышенные требования по долговечности и надежности, применяют стали подвергнутые специальным переплавам, уменьшающим содержание неметаллических включений (ШХ15-Ш), а также двойной переплав: электрошлаковый и вакуумно-дуговой (ШХ15-ШД).

 

Табл.1. Химический состав хромистых подшипниковых сталей типа ШХ (ГОСТ 801), %

МаркаCSiMnCrSPNiCuNi+Cu
Не более
ШХ150,95÷1,050,17÷0,370,20÷0,401,30÷1,650,020,0270,300,250,50
ШХ15СГ0,95÷1,050,40÷0,650,90÷1,201,30÷1,650,020,0270,300,250,50
ШХ20СГ0,90÷1,000,55÷0,851,40÷1,701,40÷1,700,020,0270,300,250,50
ШХ40,95÷1,050,15÷0,300,15÷0,300,35÷0,500,020,0270,300,250,50

 

   Кроме сталей типа ШХ для колец и тел качения используют также цементуемые стали, которые после химико-термической обработки имеют твердый поверхностный слой (59 ... 66 HRCэ) и более мягкую сердцевину (около 36 HRCэ). Кольца роликовых подшипников - из стали 20Х2Н4А, а штампованные кольца роликовых игольчатых подшипников из сталей 15Г1, 15Х, 08, 10. Химический состав некоторых из перечисленных цементуемых сталей приведен в табл.2. Твердость поверхности деталей подшипников из наиболее часто применяемых сталей приведена в табл.3.

 

Табл.2. Химический состав сталей для деталей подшипников, подвергающихся химико-термической обработке, %

МаркаCSiMnCrNiMo
15Г10.12÷0.190.17÷0.370.70÷1.00---
18ХГТ0.15÷1.210.17÷0.370.90÷1.200.90÷1.20--
20Х2Н4А0.16÷1.220.17÷0.370.30÷0.601.25÷1.653.25÷3.65-

 

Табл.3. Твердость колец и роликов HRCэ , из сталей наиболее часто применяемых марок (ГОСТ 520), работающих при температуре до 100°С

МаркаКольца с толщиной стенки до 35 мм и ролики диаметром до 55 мм.Кольца с толщиной свыше 35 мм и ролики диаметром свыше 55 мм.
ШХ461 ÷ 64
ШХ15, ШХ15-Ш, ШХ15-В62 ÷ 6659 ÷ 63

ШХ15СГ, ШХ15СГ-В, ШХ15СГ-Ш,

ШХ20СГ

61 ÷ 65
15Г158 ÷ 62
18ХГТ62 ÷ 6659 ÷ 63
20Х2Н4А59 ÷ 66

   Кольца подшипников, предназначенных для поворотных опор кранов, экскаваторов и некоторых других механизмов, получают обычно из низколегированных сталей с содержанием углерода 0,45 - 0,55%, например из стали 55ХФА. Рабочую поверхность закаливают после нагрева ТВЧ (иногда пламенной горелкой). Детали подшипников, предназначенных для работы в агрессивных средах, изготавливают из коррозийно-стойких сталей (табл.4.) В России кольца и тела качения средних и крупных размеров производят из стали 95Х18-Ш, приборные подшипники - из стали 11ОХ18М-ШД. Твердость колец и тел качения из коррозийнно-стойких сталей обычно близка к 55 ÷ 61 HRCэ. Подшипники из этих сталей могут использоваться при температурах до 350°С. Для колец и тел качения теплопрочных подшипников используется сталь 8Х4В9Ф2-Ш или 8Х4М4В2Ф1-Ш, которая содержит меньшее количество дефицитного вольфрама, но обладает лучшими механическими свойствами, чем сталь 8Х4В9Ф2-Ш и более технологична в термообработке. Подшипники из сталей могут использоваться при температуре до 500°С. Химический состав некоторых теплопрочных подшипниковых сталей дан в табл.5. Твердость колец и тел качения теплопрочных подшипников обычно составляет 60 ÷ 65 HRCэ.

 

Табл.4. Химический состав коррозийно-стойких подшипниковых сталей, %

СтранаМаркаCCrMoVSiMnNi
Россия95Х18-Ш0,90÷1,0017,0÷19,0--Менее 0,80Менее 0,70-
110Х18М-ШД1,10÷1,2016,5÷18,00,50÷0,80-0,53÷0,930,50÷1,00-
США440С0,95÷1,2016,0÷18,0Менее 0,75-Менее 1,00Менее 1,00-
440СМ0,95÷1,2013,0÷14,53,80÷4,50----
ГерманияХ45Cr 130,42÷0,5012,5÷14,5---Не более 1,0-
X102CrMo 170,95÷1,1016,0÷18,00,35÷0,75-Не более 1,00Не более 1,00Не более 0,50
X90CrMoV 180,85÷0,9517,0÷19,00,90÷1,300,07 ..0,12---

 

Табл.5. Химический состав теплопрочных подшипниковых сталей, %

СтранаМаркаCCrMoWV
Россия8Х4В9Ф2-Ш0,70÷0,804,00÷4,60Менее 0,308,5÷9,51,40÷1,70
8Х4М4В2Ф1-Ш0,75÷0,853,90÷4,403,90÷4,401,5÷2,00,90÷1,20
СШАМ500,77÷0,853,75÷4,254,00÷4,50-0,90÷1,10
Германия80MoCrV 42 160.77÷0.853.75÷4.254.00÷4.50-0.90÷1.10
82WMoCrV 6 5 40.78÷0.863.80÷4.504.70÷5.206.0÷6.71.70÷2.00
X75 WCrV 18 4 10.70÷0.783.80÷4.50Менее 0,6017,5÷18,51,00÷1,20

 

   Все большее распространение получают подшипники с шариками из нитрида кремния Si3N4. Этот материал обладает значительно более высокой, чем применяемые стали, теплопрочностью и контактной долговечностью. Плотность нитрида кремния составляет около 3,2/см3 (закаленной стали ШХ15 7,8 г/см3. Благодаря этому при высокой частоте вращения развиваются меньшие центробежные силы. Коэффициенттрения пары нитрид кремния-сталь меньше, чем пары сталь- сталь. Поэтому тепловыделение при работе таких подшипников меньше, чем стальных. Подшипники с шариками из нитрида кремния находят применение в высокоскоростных узлах. 

   Штампованные сепараторы подшипников общего применения изготовляют главным образом из низкоуглеродистых сталей 08кп, 08пс, 10кп, 10пс, реже из латуней ЛС 63 и ЛС 59-1, а коррозийно-стойких и теплопрочных подшипников - из сталей 12Х18Н9, 12Х18Н9Т, 12Х18Н10Т. Массивные сепараторы получают из труб, прутков и штампованных заготовок. Наиболее употребимыми материалами являются: латуни ЛС 59-1, ЛС 59-1Л, сталь 30, бронзы БрАЖМц 10-3-1-5 и БрАЖН 10-4-4, алюминиевые сплавы Д 1, Д 6, АК 4, текстолит. Значительное количество высокотехнологичных с хорошими звукопоглощающими свойствами сепараторов получают литьем из термопластов. Заклепки и распорки сепараторов. изготавливают главным образом из сталей 15 и 20.

   К подшипниковым материалам для колец и тел качения предъявляют жесткие требования по металлургической загрязненности, наличию дефектов, структурной неоднородности и др. Детали машин, несущие одновременно функции наружного или внутреннего колец подшипников, рекомендуется изготавливать из подшипниковых сталей.

www.upk1.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о