Сталь ШХ15
Общие сведения
| Заменитель |
| Сталь ШХ9, Сталь ШХ12, Сталь 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 | % |
| Углерод (C) | 0.95-1.05 |
| 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 | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 | HB | HRCэ |
| Отжиг 800 °С, печь до 730 °С, затем до 650 °С со скоростью 10-20 град/ч, воздух. | 370-410 | 590-410 | 15-25 | 35-55 | 44 | 179-207 | ||
| Закалка 810 °С, вода до 200 °С, затем масло. Отпуск 150 °С, воздух. | 30-60 | 1670 | 1670 | 5 | 62-65 |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
| t отпуска, °С | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | δ4, % | KCU, Дж/м2 | HB | HRCэ |
| Закалка 840 °С, масло. | |||||||
| 200 | 1960-2200 | 2160-2550 | 61-63 | ||||
| 300 | 1670-1760 | 2300-2450 | 56-58 | ||||
| 400 | 1270-1370 | 1810-1910 | 50-52 | ||||
| 450 | 1180-1270 | 1620-1710 | 46-48 | ||||
| Закалка 860 °С, масло. | |||||||
| 400 | 1570 | 15 | 480 | ||||
| 500 | 1030 | 1270 | 8 | 34 | 20 | 400 | |
| 550 | 900 | 1080 | 8 | 36 | 24 | 360 | |
| 600 | 780 | 930 | 10 | 40 | 34 | 325 | |
| 650 | 690 | 780 | 16 | 48 | 54 | 280 | |
Механические свойства в зависимости от температуры испытания
| t испытания, °C | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/м2 |
| Нагрев при 1150 °С и охлаждение до температур испытаний | |||||
| 800 | 130 | 35 | 43 | ||
| 900 | 88 | 43 | 50 | ||
| 1000 | 59 | 42 | 50 | ||
| 1100 | 39 | 40 | 50 | ||
| Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, деформированный и отожженный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с | |||||
| 1000 | 32 | 42 | 61 | 100 | |
| 1050 | 28 | 48 | 62 | 100 | |
| 1100 | 20 | 29 | 72 | 100 | |
| 1150 | 17 | 25 | 61 | 100 | |
| 1200 | 18 | 22 | 76 | 100 | |
| Закалка 830 °С, масло. Отпуск 150 °С, 1,5 ч. | |||||
| 25 | 2550 | 88 | |||
| -25 | 2650 | 69 | |||
| -40 | 2600 | 64 | |||
Технологические свойства
| Температура ковки |
| Начала 1150 °С, конца 800 °С. 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 σB = 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
| σ-1, МПа | n | σB, МПа | σ0,2, МПа | Термообработка, состояние стали |
| 333 | 1Е+6 | НВ 192. Отжиг. | ||
| 804 | 1Е+6 | НВ 616. Закалка 830 С°. Отпуск 150 С°, масло. | ||
| 652 | 1Е+6 | 2160 | 1670 | НВ 582-670 |
Прокаливаемость
Закалка 850 °С.
| Расстояние от торца, мм / HRC э | |||||||||
| 1.5 | 3 | 4.5 | 6 | 9 | 12 | 15 | 18 | 24 | 33 |
| 65,5-68,5 | 63-68 | 58,5-67,5 | 51,5-67 | 40-64 | 38-54 | 38-48,5 | 38-47 | 33-41,5 | 28-35,5 |
| Кол-во мартенсита, % | Крит.диам. в воде, мм | Крит.диам. в масле, мм | Крит. твердость, HRCэ |
| 50 | 28-60 | 9-37 | 57 |
| 90 | 20-54 | 6-30 | 62 |
Физические свойства
| Температура испытания, °С | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| Модуль нормальной упругости, Е, ГПа | 211 | |||||||||
| Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа | 80 | |||||||||
| Плотность, ρn, кг/см3 | 7812 | 7790 | 7750 | 7720 | 7680 | 7640 | ||||
| Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) | 40 | 37 | 32 | |||||||
| Уд. электросопротивление (ρ, 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 (α, 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 |
Условные обозначения
| Механические свойства | |
| σB | временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа |
| σ0,2 | предел текучести условный, МПа |
| σсж | предел прочности при сжатии, МПа |
| σсж0,2 | предел текучести при сжатии, МПа |
| σ0,05 | предел упругости, МПа |
| σизг | предел прочности при изгибе, МПа |
| σ-1 | предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа |
| δ5 , δ4 , δ10 | относительное удлинение после разрыва, % |
| ψ | относительное сужение, % |
| ν | относительный сдвиг, % |
| ε | относительная осадка при появлении первой трещины, % |
| τК | предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа |
| τ-1 | предел выносливости при испытании на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа |
| KCU и KCV | ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами вида U и V, Дж/см2 |
| HRCэ и HRB | твёрдость по Роквеллу (шкала C и B соответственно) |
| HB | твёрдость по Бринеллю |
| HV | твёрдость по Виккерсу |
| HSD | твёрдость по Шору |
| Физические свойства | |
| E | модуль упругости нормальный, ГПа |
| G | модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа |
| ρn | плотность, кг/м3 |
| λ | коэффициент теплопроводности, Вт/(м∙°C) |
| ρ | удельное электросопротивление, Ом∙м |
| α | коэффициент линейного теплового расширения, 10-61/°С |
| с | удельная теплоёмкость, Дж/(кг∙°С) |
Поделиться: