марка стали подшипника

Ответ от Алексей Виноградов[гуру]
Подшипниковые стали
Подшипниковые стали характеризуются высокой твердостью. Так как подшипники трения-качения должны выдерживать большое количество циклов высоких контактных напряжений, к подшипниковым сталям предъявляют особые требования в отношении металлургического качества: общей и осевой пористости, газовых пузырей, флокенов, ликвации и неметаллических включений.
При этом неметаллические включения строго лимитируются, поскольку, выходя на рабочие поверхности, они являются концентраторами напряжений и источниками преждевременного разрушения подшипников.
Кольца подшипников трения-качения с толщиной стенок до 15-20 мм изготавливаются из стали ШХ15, а с большей толщиной-из стали ШХ15СГ.
Химический состав подшипниковых сталей
Марка сталиС, %Cr,%Mn,%Si,%
ШХ61,05-1,150,4-0,70,2-0,40,17-0,37
ШХ91,05-1,100,9-1,20,2-0,40,17-0,37
ШХ150,95-1,051,3-1,650,2-0,40,17-0,37
ШХ15СГ0,95-1,051,3-1,650,9-1,20,4-0,65
Критические точки температур Аc1 у подшипниковых сталей находится в следующих интервалах:
ШХ6 : 730-745oC;
ШХ9 : 730-755oC;
ШХ15 : 735-765oC;
ШХ15СГ : 725-760oC.
Для получения высокой прочности подшипниковые стали при закалке нагревают выше температур эвтектоидного превращения, что обеспечивает необходимую концентрацию C и Cr в твердом растворе и очень мелкое однородное зерно. У подшипниковых сталей большое значение имеет карбидная составляющая, которая определяет степень насыщения твердого раствора и величину действительного зерна при нагреве под закалку. Обычно применяют подшипниковые стали, имеющие перед закалкой исходную структуру с глобулярными карбидами. Оптимальной исходной структурой, обеспечивающей при закалке сочетание наибольшего насыщения твердого раствора и минимальной величины зерна, является структура однородного мелкозернистого перлита (балл 2-4), обладающего твердостью 187-207 HB. Температура нагрева такой структуры под закалку стали ШХ15 : 830-850oC, ШХ15СГ : 820-840oC (при закалке в масле) .
Критическая скорость охлаждения подшипниковых сталей (нагрев 820-840oC) составляет для ШХ6 : 450-500oC в 1 сек; ШХ9 : 175-200oC в 1 сек; ШХ15 : 35-40oC в 1 сек. Соответственно этому изменяется прокаливаемость подшипниковых сталей. Наибольшей прокаливаемостью обладает сталь ШХ15СГ, поэтому ее применяют для массивных изделий.
Максимальные прокаливаемые сечения изделий из разных сталей, закаливаемых в масле (твердость сердцевины не ниже 60 HRC, исходная структура - зернистый перлит) , следующие:
ШХ6 : 9-10 мм;
ШХ9 : 14-15 мм;
ШХ15 : 23-25 мм;
ШХ15СГ : 50-65 мм.