| +7 (499) 490-66-00 |
Ничего не нашлось
Пн–Пт 9:00–18:00 · info@spectrnk.ru
| График работы: | Пн-Пт: | 9:00 - 18:00 |
| Сб-Вс: | Выходной |
Микроструктура стали ШХ15 — это прежде всего карбиды. Подшипниковая сталь заэвтектоидная: углерода в ней около 1 %, поэтому в отожжённом состоянии она представляет собой зернистый перлит, а после закалки — мартенсит отпуска с равномерно распределёнными мелкими карбидами. Контроль структуры ШХ15 построен на специальных шкалах: карбидная сетка, карбидная ликвация и карбидная полосчатость. Разбираем, что именно оценивают и почему брак подшипниковой стали виден только под микроскопом.
| Элемент | Массовая доля, % | Роль в структуре |
|---|---|---|
| Углерод (C) | 0,95–1,05 | Делает сталь заэвтектоидной: помимо перлита присутствует избыточный цементит |
| Хром (Cr) | 1,30–1,65 | Повышает прокаливаемость, входит в состав легированного цементита, повышает износостойкость |
| Марганец (Mn) | 0,20–0,40 | Раскисление, прокаливаемость |
| Кремний (Si) | 0,17–0,37 | Раскисление |
Высокий углерод в сочетании с хромом даёт после закалки твёрдость 61–65 HRC и высокую контактную выносливость — то, ради чего сталь и применяют для колец и тел качения подшипников, а также для инструмента.
Прокат и заготовки под механическую обработку поставляют отожжёнными на зернистый перлит. На шлифе это выглядит как ферритная матрица, равномерно усеянная округлыми карбидами. Структура мягкая (обычно 179–207 HB), хорошо обрабатывается резанием и правильно ведёт себя при последующей закалке.
Качество сфероидизации оценивают по эталонным шкалам: слишком крупные карбиды или остатки пластинчатого перлита означают, что отжиг выполнен неверно. Последствие проявится позже — при закалке карбиды растворятся неравномерно, и твёрдость по детали «поплывёт».
| Дефект | Как выглядит | Почему это брак |
|---|---|---|
| Карбидная сетка | Цементит, выделившийся по границам бывших аустенитных зёрен, образует замкнутую сетку | Хрупкие границы: кольцо подшипника растрескивается при шлифовке или в работе |
| Карбидная ликвация | Локальные скопления крупных карбидов, неоднородность по сечению | Очаги выкрашивания, снижение контактной выносливости |
| Карбидная полосчатость | Карбиды выстроены в полосы вдоль направления деформации | Анизотропия износостойкости, неравномерный износ дорожки качения |
Все три показателя оценивают сравнением с эталонными шкалами при стандартном увеличении, а балл вносят в протокол. Для подшипниковой стали это не формальность: именно карбидная неоднородность определяет ресурс подшипника.
| Режим | Структура | Твёрдость |
|---|---|---|
| Отжиг на зернистый перлит | Феррит + округлые карбиды | 179–207 HB |
| Закалка от 830–850 °C в масле | Мартенсит + нерастворённые карбиды + остаточный аустенит | 62–66 HRC |
| Закалка + низкий отпуск (150–170 °C) | Мартенсит отпуска + мелкие карбиды | 61–65 HRC |
| Перегрев под закалку | Крупноигольчатый мартенсит, карбиды растворены | Твёрдость может быть в норме, вязкость — нет |
| Недогрев под закалку | Много нерастворённых карбидов, троостит по границам | Пониженная твёрдость, «мягкие пятна» |
Ключевая тонкость: перегрев далеко не всегда видно по твёрдости — деталь может уложиться в допуск и развалиться в эксплуатации. Поэтому для ШХ15 измерение твёрдости всегда дополняют металлографией: балл мартенсита и состояние карбидной фазы показывают реальный режим закалки.
Для такой задачи нужен металлографический микроскоп с объективами до ×100 и качественным светлопольным освещением.
ШХ15 после закалки — одна из самых требовательных к подготовке структур. Главные риски: выкрашивание карбидов и отпуск мартенсита при перегреве во время резки.
Испытательная лаборатория SPECTR-LAB выполняет металлографический анализ микроструктуры: описание структуры, карбидная неоднородность, балл зерна, обезуглероженный слой, неметаллические включения. Стоимость — от 2 890 ₽, срок — 1–3 рабочих дня, результат — протокол с фотографиями структуры и заключением. Лаборатория в Москве, образцы из регионов принимаются транспортной компанией.
Оставить заявку на испытание — оставьте телефон, а в комментарии опишите задачу: материал, число образцов, стандарт. Рассчитаем срок и стоимость.