Сталь ШХ15
Описание
Сталь ШХ15
Сталь ШХ15: марочник сталей и сплавов. Ниже представлена систематизированная информация о назначении, химическом составе, видах поставок, заменителях, температуре критических точек, физических, механических, технологических и литейных свойствах для марки — Сталь ШХ15.
Общие сведения стали ШХ15
Заменитель марки |
стали ШХ9, ШХ12, ШХ15СГ. |
Вид поставки |
Круг шх15, труба шх15, 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. |
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 стали ШХ15
Химический элемент |
% |
Кремний (Si) |
0.17−0.37 |
Марганец (Mn) |
0.20−0.40 |
Медь (Cu), не более |
0.25 |
Никель (Ni), не более |
0.30 |
Сера (S), не более |
0.020 |
Углерод (C) |
0.95−1.05 |
Фосфор (P), не более |
0.027 |
Хром (Cr) |
1.30−1.65 |
Механические свойства стали ШХ15
Механические свойства
Термообработка, состояние поставки |
σ0,2, МПа |
σB, МПа |
δ5, % |
ψ, % |
KCU, Дж/м2 |
HB |
Отжиг 800 °C, печь до 730 °C, затем до 650 °C со скоростью 10−20 град/ч, воздух. |
370−410 |
590−410 |
15−25 |
35−55 |
44 |
179−207 |
Закалка 810 °C, вода до 200 °C, затем масло. Отпуск 150 °C, воздух. |
1670 |
1670 |
|
|
5 |
|
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
t отпуска,°С |
σ0,2, МПа |
σB, МПа |
δ5, % |
δ4, % |
KCU, Дж/м2 |
HB |
HRCэ |
Закалка 840 °C, 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 °C, 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 °C 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 °C, масло. Отпуск 150 °C, 1,5 ч. |
25 |
|
2550 |
|
|
88 |
-25 |
|
2650 |
|
|
69 |
-40 |
|
2600 |
|
|
64 |
Технологические свойства стали ШХ15
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 σB = 740 МПа Kυ тв.спл. = 0.90, Kυ б.ст. = 0.36. |
Склонность к отпускной способности |
склонна |
Флокеночувствительность |
чувствительна |
Шлифуемость |
хорошая. |
Температура критических точек стали ШХ15
Критическая точка |
°С |
Ac1 |
724 |
Ac3 |
900 |
Ar3 |
713 |
Ar1 |
700 |
Mn |
210 |
Предел выносливости стали ШХ15
σ-1, МПа |
n |
σB, МПа |
σ0,2, МПа |
Термообработка, состояниестали |
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 стали ШХ15
Закалка 850 °C.
Расстояние от торца, мм / HRCэ |
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 стали ШХ15
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 стали, pn, кг/м3 |
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 стали ШХ15
Теплостойкость
Температура,°С |
Время, ч |
Твердость, HRCэ |
150−160 |
1 |
63 |