Любая сталь имеет свои слабые и сильные стороны. Благодаря особенностям металла его используют в определённой области. Сталь ШХ15 конструкционная подшипниковая используется для производства подшипников. Но также она нашла своё широкое применение при изготовлении режущего инструмента. И действительно, ножи из неё получаются высокого уровня.

Расшифровка маркировки

Производство стали ШХ15 регламентируется нормативом ГОСТ 801-78. На не опытный взгляд это может показаться простым набором буков и цифр. Но это неверно, каждый символ несёт в себе определённое значение. Рассмотрим маркировку ШХ15 более детально:

  • первая буква «Ш» обозначает, что сталь относится к классу подшипниковых;
  • следующая буква «Х» говорит о присутствии хрома в сплаве;
  • число «15» обозначает процентное содержание хрома, которое равняется 1,5%.

Химический состав стали

Сталь ШХ15 имеет необычную структуру и состав, что во многом определяет её физические и эксплуатационные характеристики. Металл относится к группе низколегированных хромистых составов. Благодаря различным примесям сталь приобретает определённые свойства. Подробнее о составе смотрите таблицу:

C,% Si,% Mn,% Ni,% S,% P,% Cr,% Ti,% Cu,%
0.95 — 1.05 0.17 — 0.37 0.2 — 0.4 до   0.3 до   0.02 до   0.027 1.3 — 1.65 до   0.01 до   0.25

Высокое содержание углерода делает сплав довольно твёрдым. Для улучшения этого параметра в состав введён кремний. Благодаря малому содержанию хрома сталь плохо сопротивляется коррозии. Но он образует собственные карбиды и остаётся в составе в твёрдом виде и входит в состав цементита. Именно это приводит сталь к высокой износостойкости.

Химические элементы и их значение в составе стали для ножей:
Углерод (C) без достаточного количества углерода очень сложно получить подходящую твердость. Это самый важный элемент в стали, он повышает её прочность.
Хром (Cr) придаёт сплаву повышенные антикоррозийные свойства, карбиды хрома увеличивают износостойкость и прокаливаемость. Большое содержание хрома в сплаве влияет на его его хрупкость.
Марганец (Mn) повышает износостойкость и прочность. Его содержание положительно влияет на зерновую структуру сплава, а также способствует отличной прокаливаемости.
Молибден (Mo) предотвращает возникновение ломкости стали, позволяет сохранять прочность при высоких температурах. Также увеличивает устойчивость к коррозии, прочность, ударную вязкость.
Кремний (Si) увеличивает прочность и износоустойчивость стали, как и марганец, он делает сталь более стабильной и надежной.
Ванадий (V) формирует структуру карбидов таким образом, чтобы повысить сопротивление износу, живучесть и прокаливаемость.
Никель (Ni) повышает устойчивость к коррозии, предотвращает гниение стали. Повышает прочность стали.
Ниобий (Nb) лучший формирователь карбидов, который обеспечивает коррозионностойкость, пластичность, износостойкость.
Вольфрам (W) увеличивает износостойкость стали, повышает её стабильность при закалке и стойкость к высоким температурам.
Кобальт (Co) усиливает эффекты других отдельных элементов в более сложных сплавах. Повышает прочность и твердость.
Сера (S) является вредной примесью, приводит к образованию трещин и надрывов. Обычно содержание серы в высококачественной стали ограничено. Наличие сульфидов недопустимо для ответственных деталей.
Фосфор (P) ухудшает пластические свойства сплава, вызывая явление хладноломкости. В сталях допускается содержание фосфора в очень малых количествах.

Характеристики стали ШХ15

Шарико-подшипниковая сталь ШХ15 получила широкое распространение в промышленности. Связанно это с особыми эксплуатационными свойствами металла, который применяют для изготовления подшипников и лезвий. Большинство подшипников изготавливается при помощи этого сплава.

Сталь ШХ15 имеет следующие характеристики:

  1. Поверхность подшипников и режущих кромок лезвий делают с повышенной прочностью. Это делается, чтобы изделие не реагировало на механическое воздействие.
  2. Высокая износостойкость изделий позволяет их использовать очень длительное время. Им не страшно трение и другое воздействие.
  3. Сплав ШХ15 не относится к нержавеющим составам. Устойчивость к коррозии у сплава очень маленькая.
  4. Сталь ШХ15 обладает высокой стойкостью к точечному воздействию. Металл характеризуется высокой устойчивостью к смятию.
  5. Изделия из сплава обладают высокой пластичностью и вязкостью.
  6. После придания металлу необходимой формы и размеров, сплав прекрасно поддаётся закалке. Также с ним можно проводить отжиг и ковку.
  7. Сталь ШХ15 характеризуется отпускной хрупкостью. После закалки изделия могут появиться структурные дефекты.
  8. Рассматриваемый материал очень плохо поддаётся сварке. Она возможна только при предварительном подогреве заготовок.
Характеристика
Значение
Марка и аналоги
Заменители: ШХ9, ШХ12, ШХ15СГ. Аналоги:  52100, G52986, J19965, 1.3505, 100Cr6, 102Cr6, SUJ2, SUJ4, 100C6, 100Cr6, 100Cr6RR, 2S135, 534A99, 535A99, 1.3505, 100Cr6, 100Cr6, 100Cr6, F.1310, GCr15, 2258, SchCh15, GO3, LH15, RUL1, RUL1v, 14100, 14109, 5210, STB2, STB4.
Класс 
Сталь конструкционная подшипниковая
Виды выпуска
Сортовой прокат, в том числе фасонный, калиброванный пруток, шлифованный пруток и серебрянка, полоса, проволока, листы, полосы, трубы стальные.
Твердость металла
63-67 HRC
Температура закаливания
Закалка 810-860 °С, вода до 200 °С, затем масло.
Тип охлаждения
Охлаждение в ямах, на воздухе
Уровень хрупкости
не склонна
Ударная вязкость
0.45 МДж/м^2
Температура
критических точек
Ac1 = 724, Ac3(Acm) = 900, Ar3(Arcm) = 713, Ar1 = 700, Mn = 210

4.3
Устойчивость к коррозии
3.6
Твердость
4.7
Ударная вязкость
4.4
Цена
4.5

Плюсы и минусы стали

Как и любой другой состав, сталь ШХ15 имеет свои достоинства и недостатки. Рассмотрим их более подробно:

Плюсы

  • высокая стойкость к истиранию и износу;
  • сплав имеет однородную структуру;
  • до закалки сталь хорошо обрабатывается;
  • повышенная твёрдость материала;
  • высокая контактная выносливость;
  • ножи из стали обладают нейтральной реакцией к кислотам;
  • сплав обладает устойчивостью к смятию;
  • доступная стоимость металла;
  • металл имеет довольно высокую ударную вязкость;
  • материал достаточно пластичен.

Минусы

  • ножи из сплава очень сложно затачиваются;
  • довольно высокая хрупкость изделий;
  • плохое сопротивление коррозионным процессам.

Механические свойства стали ШХ15

Сталь ШХ15 обладает высокой прочностью и твёрдостью. Также она склонна к отпускной хрупкости. Ниже перечислим остальные механические свойства стали:

  • удлинение сплава на разрыв достигает 20%;
  • относительное сужение равняется 45%;
  • термообработка: отжиг 800oC, печь, 15 oC/ч;
  • рабочая пропорциональность находится в 380-420 МПа;
  • кратковременная прочность достигает 580-740 МПа;
  • обрабатываемость путём резания находится в Kv тв. спл = 0,90.
  • свариваемость сплава производится методом КТС;
  • металл склонен к флокеночувствительности;
  • твёрдость материала: HB 10 -1 = 179 – 207 МПа (61-63 HRC);
  • температура ковки, °С: начала 1150, конца 800. Сечения до 250 мм охлаждаются на воздухе, 251-350 мм – в яме;
  • сталь обладает хорошей шлифуемостью.

Обработка стали

Важным технологическим процессом для любого сплава является его термическая обработка. Она позволяет улучшить основные эксплуатационные преимущества металла. В основном закалку производят уже готовых изделий.

Это позволяет придать особую прочность их поверхности. В процессе закалки стали ШХ15 есть определённые сложности. Сплав и так имеет хорошую твёрдость, а после закаливания она ещё возрастает. Что сказывается на заточке изделий из стали.
После закалки сталь практически не поддаётся резанию, поэтому придание формы и размера производится до этого процесса. Отжиг стали ШХ15 производится при температуре в 800 градусов. Это позволяет снять внутреннее напряжение в сплаве.

Сталь при закалке не охлаждают в воде, это может привести к появлению сколов и структурной деформации. Ковка состава производится при температуре в 1150 градусов. Охлаждение производят на воздухе или в яме.

Вы когда-нибудь пробовали самостоятельно изготовить нож?
Уже попробовал!Пока ещё нет...

Применение

Сталь ШХ15 востребована в местах, где требуется повышенная устойчивость к износу и исключительная твёрдость. Детали во время эксплуатации испытывают значительную нагрузку. Это приводит к частому возникновению знакопеременных напряжений на поверхности деталей.

Подобные нагрузки требуют правильной закалки изделий для придания материалу необходимой прочности. К таким деталям можно отнести следующую продукцию:

  • ролики с различным сечением;
  • плунжеры и их втулки;
  • шарики с предельным размером в 150 мм;
  • подшипниковые кольца с толщиной стенки до 14 мм;
  • нагнетательные клапана;
  • ролики толкателей;
  • корпуса распылителей.

Следует заметить, что повышенные воздействия на изделия не проходят бесследно. Это всегда вызывает малую деформацию шариков и роликов подшипников. Со временем сплав устаёт, и на поверхности деталей могут появляться трещины.
В этом месте появляется удар и он усиливает деформацию, что выводит изделие из строя. Но в промышленности этот материал применяется уже около 100 лет. А в последнее время сплав заприметили изготовители режущего инструмента.

Ножам можно придавать любую форму с помощью ковки и параллельно увеличивать его прочность и твёрдость. Клинки сделанные из стали ШХ15 служат своим владельцам долгие годы. Они имеют исключительную оптимальную остроту клинка.

Аналоги

Марка стали ШХ15 имеет очень много аналогов по всему миру. Ко всем этим сплавам применяются требования, что и по нашему ГОСТу. Они могут немного отличаться химическим составом, но при этом схожи по технологии производства и эксплуатационными характеристиками.

В России прямыми заменителями сплава можно назвать марки: ШХ9, ШХ12, ШХ15СГ. Важно учитывать стоимость зарубежных сплавов, они могут быть дороже, нежели отечественные металлы. Близкие по структуре стали производятся в Америке и странах Евросоюза. Вот некоторые из них:

Англия 2S135, 534A99, 535A99
Япония SUJ2, SUJ4
Германия 1.3505, 100Cr6, 102Cr6
Италия 100Cr6
Франция 100C6, 100Cr6, 100Cr6RR
США 52100, G52986, J19965
Евросоюз 1.3505, 100Cr6
Китай GCr15
Испания 100Cr6, F.1310

ГОСТ стали ШХ15

Характеристики, свойства и производственные этапы производства сталей регулируются государственными стандартами. Вся полезная информация о подшипниковой стали ШХ15 содержится в ГОСТе 801-78. В нём содержится информация о правильном производстве сплава.

Все виды производимой стали имеют свой собственный ГОСТ. Они перечислены ниже в таблице:

В22 — Сортовой и фасонный прокат ГОСТ  2590-2006;   ГОСТ  2591-2006;
В23 — Листы и полосы ГОСТ  103-2006;
В32 — Сортовой и фасонный прокат ГОСТ  14955-77;   ГОСТ  7417-75;

ГОСТ  801-78;

В62 — Трубы стальные и соединительные части к ним ГОСТ  800-78;
В73 — Проволока стальная легированная ГОСТ  4727-83;

Ножи из стали ШХ15

Ножи представленные ниже изготовлены из стали ШХ15. Они имеют высокую износостойкость и острую режущую кромку, которая не садится очень длительное время. Твёрдость изделий колеблется в диапазоне 62-64 HRC. Что для обычных ножей очень высокий показатель. Но следует учесть, что сплав не очень хорошо переносит коррозию.

Тактический нож Croc

Изделие Croc принадлежит серии Tactical Echelon. Ножи этой линейки отличаются формами клинков, но общей для них остается форма рукояти, так как на взгляд дизайнеров Kizlyar Supreme для данной серии она обладает совершенной эргономикой.

Рукоять ножа, изготовляемая из кратона, характеризуемая особой цепкостью и снабжённая солидным упором позволяет увеличить удобство хвата, как в перчатках, так и незащищённой рукой. Характеристики изделия:

  • Общая длина: 283 мм;
  • Длина клинка: 150 мм;
  • Толщина обуха: 5 мм;

  • Материал клинка: ШХ15;
  • Материал рукояти: Kraton;
  • Вес: 261 грамм.

Нож Aggressor

Клинок Aggressor – яркий нож от Kizlyar Supreme, обладающий стремительным клинком в форме «танто» и дополнительной рубящей заточкой на обухе. Имеет великолепную проникающую способность, мощное острие и прекрасные режущие свойства. Ножи серии Tactical Echelon, ориентированы на использование в спецподразделениях, а также отлично справляются с большинством нужд охотников. Характеристики клинка:

  • Длина ножа: 280 мм;
  • Длина клинка: 150 мм;
  • Толщина обуха: 5,0 мм;
  • Материал клинка: ШХ15;

  • Обработка клинка: Tacwash;
  • Материал рукояти: Кратон;
  • Страна-производитель: Россия;
  • Вес: 240 грамм.

Складной нож Prime

Изделие Prime – это повседневный нож современного городского мужчины, который определенно имеет вкус. Копьевидный клинок имеет очень острый, почти симметричный, кончик, обеспечивающий легкое прокалывание материалов, а острая режущая кромка из стали ШХ15 обеспечивает долгосрочный рез без постоянной правки.

Рукоять сконструирована таким образом, чтобы даже без ярко выраженной гарды, риск попадания пальцев на режущую кромку был сведен к минимуму. Этому способствует не только размещение плавного подпальцевого рифления, но и увеличенные по отношению к основной части рукояти стальные притины. Характеристики клинка:

  • Длина ножа: 203 мм;
  • Длина клинка: 88 мм;
  • Длина рукояти: 115 мм;
  • Толщина обуха: 3.0 мм;

  • Материал клинка: ШХ15;
  • Материал рукояти: G10;
  • Производство: Kizlyar Supreme;
  • Вес: 143 грамм.

Отзывы