Подшипниковая сталь по ГОСТ 801-2022
Подшипниковая сталь – это марки, которые ГОСТ 801-2022 предназначает для шариков, роликов, колец и приставных бортиков подшипников (разд. 1). Стандарт распространяется на горячекатаный и калиброванный прокат и на прокат со специальной отделкой поверхности; он введён взамен ГОСТ 801-78 и действует с 01.08.2023.
В разделе две марки сквозной прокаливаемости: сталь ШХ15 и сталь ШХ15СГ, у каждой своя страница с составом и твёрдостью. Круг горячекатаный от 10 до 250 мм по ГОСТ 2590-2006 собран в разделе круг стальной подшипниковый; часть того же круга до 50 мм показана как пруток. Выбор по марке – на странице подшипниковая сталь по марке. Если нужна пружинная сталь, смотрите раздел рессорно-пружинная сталь.
Как читать название марки
| Часть названия | Что означает (п. 4.3) |
| Ш в начале | подшипниковая сталь |
| Х | сталь, легированная хромом |
| число 15 | средняя массовая доля хрома в десятых долях процента, то есть 1,5 % |
| С в конце | дополнительное легирование кремнием (есть у ШХ15СГ) |
| Г в конце | дополнительное легирование марганцем (есть у ШХ15СГ) |
| Ш, ВД, ШД, В или ПВ через дефис в конце марки | специальный способ выплавки или переплава |
Расшифровка идёт по п. 4.3 стандарта. У ШХ15 в названии три части: Ш – подшипниковая сталь, Х – хром, число 15 – средняя массовая доля хрома в десятых долях процента. У ШХ15СГ добавлены буквы С и Г: сталь дополнительно легирована кремнием и марганцем. Через дефис в конце марки ставят букву способа выплавки, например ШХ15-Ш.
Химический состав ШХ15 и ШХ15СГ
| Марка | C | Si | Mn | Cr | S | P | Ni | Cu | Ni + Cu |
| ШХ15 | 0,95–1,05 | 0,17–0,37 | 0,20–0,40 | 1,30–1,65 | ≤ 0,020 | ≤ 0,027 | ≤ 0,30 | ≤ 0,25 | ≤ 0,50 |
| ШХ15СГ | 0,95–1,05 | 0,40–0,65 | 0,90–1,20 | 1,30–1,65 | ≤ 0,020 | ≤ 0,027 | ≤ 0,30 | ≤ 0,25 | ≤ 0,50 |
Значения взяты из табл. 3 ГОСТ 801-2022 (плавочный анализ, массовая доля в процентах). Углерод и хром у марок одинаковые, различаются кремний и марганец: у ШХ15 они 0,17–0,37 и 0,20–0,40 %, у ШХ15СГ – 0,40–0,65 и 0,90–1,20 %. Для стали электрошлакового переплава (Ш) и для железа прямого восстановления с вакуумированием (ПВ+В) серы допускается не более 0,010 %, фосфора не более 0,015 % (п. 7.2.1.1).
Для ШХ15СГ-Ш диаметром свыше 140 мм, предназначенной для крупногабаритных подшипников, п. 7.2.1.2 меняет состав: марганец 1,00–1,20 %, хром 1,40–1,65 %, кремний 0,45–0,65 %; в заказе пишут «Для крупногабаритных подшипников».
Твёрдость в состоянии поставки
| Марка | Твёрдость отожжённого проката, HB | Диаметр отпечатка, мм |
| ШХ15 | от 179 до 207 | от 4,50 до 4,20 |
| ШХ15СГ | от 179 до 217 | от 4,50 до 4,10 |
Цифры относятся к термически обработанному (отожжённому) прокату (п. 7.6.1). Прокат без термической обработки поставляют без нормирования и контроля твёрдости (п. 7.6.2). По заказу отожжённый прокат из любой марки таблицы изготовляют с твёрдостью не более 260 HB (диаметр отпечатка не менее 3,76 мм); форма и степень дисперсности перлита при этом не нормируются (п. 7.12.24).
Обозначения проката по п. 4.2
| Обозначение | Что означает (п. 4.2) |
| ОГ | прокат для горячей обработки давлением |
| ОХ | прокат для холодной механической обработки (обточка, фрезерование, выточка) |
| ХШ | прокат для холодной штамповки |
| ОБТ | обточенная (ободранная) поверхность |
| ТО | термически обработанный (отожжённый) прокат |
Для горячекатаного круга в заказе указывают, под какую дальнейшую обработку он нужен (ОГ, ОХ или ХШ), и в каком состоянии поставляется: отожжённым (ТО) или без термической обработки. Обточенный (ободранный) круг допускается по п. 6.1.1, его признак – ОБТ.
Способ выплавки в конце марки
| Буква в конце марки | Способ выплавки или переплава (п. 10.5) |
| Ш | электрошлаковый переплав |
| ВД | вакуумно-дуговой переплав |
| ШД | электрошлаковый с последующим вакуумно-дуговым переплавом |
| В | внепечное вакуумирование |
| ПВ | железо прямого восстановления |
Эти буквы наносятся при маркировке (п. 10.5): например, прокат электрошлакового переплава получает в конце названия ШХ15-Ш или ШХ15СГ-Ш.
Длина, кривизна и размеры круга
| Диаметр круга | Длина прутков (п. 6.3) |
| до 65 мм включительно | от 2800 до 6000 мм |
| свыше 65 мм | от 2000 до 6000 мм |
Размеры и допуски горячекатаного круга ГОСТ 801-2022 в п. 6.1 отдаёт ГОСТ 2590-2006: диаметры от 10 до 250 мм здесь представлены обеими марками. Прутки до 65 мм допускаются длиной не менее 2000 мм в количестве не более 10 % массы партии. Кривизну прутков ограничивает табл. 2.
Кривизна по табл. 2
| Вид прутков | Размеры или длина, мм | Кривизна, % длины, не более |
| Горячекатаные отожжённые | длина от 2000 до 4000 | 0,4 |
| Горячекатаные отожжённые | длина свыше 4000 до 6000 | 0,5 |
| Горячекатаные неотожжённые | диаметр до 200 | по ГОСТ 2590-2006 |
| Горячекатаные неотожжённые | диаметр свыше 200 | 0,5 |
Косина реза концов прутков диаметром до 30 мм не должна превышать 0,1 диаметра, для диаметров свыше 30 мм – 5 мм (п. 6.8). На концах прутков диаметром до 80 мм допускается фаска не более 6 мм под углом 45° ±15°.
Масса круга и метры в тонне
| Диаметр, мм | Масса 1 м, кг | Метров в тонне |
| 10 | 0,617 | 1620,7 |
| 12 | 0,888 | 1126,1 |
| 16 | 1,578 | 633,7 |
| 20 | 2,466 | 405,5 |
| 25 | 3,853 | 259,5 |
| 30 | 5,549 | 180,2 |
| 40 | 9,865 | 101,4 |
| 50 | 15,41 | 64,88 |
| 60 | 22,2 | 45,06 |
| 80 | 39,46 | 25,34 |
| 100 | 61,65 | 16,22 |
| 150 | 138,72 | 7,21 |
| 190 | 222,57 | 4,49 |
| 250 | 385,34 | 2,6 |
Масса приведена по таблице ГОСТ 2590-2006 и одинакова для обеих марок. Круг 20 мм весит 2,466 кг на метр, в тонне 405,5 м; круг 50 мм – 15,41 кг на метр и 64,88 м в тонне. Полная таблица диаметров – на странице круга.
Маркировка проката
Прокат диаметром от 30 до 70 мм маркируют на поверхности прутка ближе к концу или на торце, свыше 70 мм – на торце. Прутки диаметром менее 30 мм маркируют ярлыком на связке, при этом не менее трёх контрольных прутков в связке окрашивают концы или торцы зелёной краской (п. 10.2–10.3).
Что указать в заявке
Назовите марку (ШХ15 или ШХ15СГ), диаметр круга, длину, класс точности по ГОСТ 2590-2006 (В1, Б1 или А1), состояние поставки (отожжённый ТО или без термообработки) и способ дальнейшей обработки (ОГ, ОХ или ХШ), а при необходимости – способ выплавки и обточку ОБТ. Примеры: круг ШХ15 20 мм, круг ШХ15 50 мм, круг ШХ15СГ 100 мм. Рассчитаем под спецификацию.
Частые вопросы
Как расшифровывается ШХ15? Ш в начале означает подшипниковую сталь, Х – легирование хромом, число 15 – среднюю массовую долю хрома в десятых долях процента, то есть 1,5 % (п. 4.3 ГОСТ 801-2022). В табл. 3 хрома 1,30–1,65 %.
Чем ШХ15 отличается от ШХ15СГ? Углерод и хром одинаковые, а кремния и марганца у ШХ15СГ больше: 0,40–0,65 и 0,90–1,20 % против 0,17–0,37 и 0,20–0,40 % у ШХ15. Буквы С и Г в названии как раз про кремний и марганец.
Какая твёрдость у ШХ15? У отожжённого проката от 179 до 207 HB, диаметр отпечатка от 4,50 до 4,20 мм (п. 7.6.1 ГОСТ 801-2022). У ШХ15СГ верхний предел выше – 217 HB. Для проката без термообработки твёрдость не нормируется.
Какой ГОСТ действует на подшипниковую сталь? ГОСТ 801-2022 «Прокат из подшипниковой стали». Он действует с 01.08.2023 вместо прежнего стандарта. Размеры горячекатаного круга задаёт ГОСТ 2590-2006.
Для чего нужна сталь ШХ15? Стандарт называет назначение проката из подшипниковой стали: шарики, ролики, кольца и приставные бортики подшипников (разд. 1 ГОСТ 801-2022).