ГОСТ 21022-75

ГОСТ 21022-75 Сталь хромиста для прецизійних підшипників. Технічні умови (зі змінами N 1, 2, 3, 4)

ГОСТ 21022-75 *

Група В32

МІЖДЕРЖАВНИЙ СТАНДАРТ

СТАЛЬ ХРОМИСТА ДЛЯ ПРЕЦИЗІЙНИХ ПІДШИПНИКІВ

Технічні умови

Chromic steel for precise bearinqs. Specifications

ОКП 09 5600

Дата введення 1977-01-01

Постановою Державного комітету стандартів Ради Міністрів СРСР від 25 липня 1975 року N 1928 дату запровадження встановлено з 01.01.77

Обмеження строку дії знято Постановою Держстандарту від 02.07.91 N 1187

* Видання (жовтень 2000 р.) зі Змінами N 1, 2, 3, 4, затвердженими в листопаді 1977 р., вересні 1981 р., липні 1986 р., липні 1991 р. (ІУС 1-78, 12-81, 10-86, 10-91)


Цей стандарт поширюється на гарячекатану та ковану сталь діаметром до 120 мм, калібровану діаметром до 40 мм марки ШХ15-ШД, отриману методом переплаву у вакуумно-дуговій печі електродів зі сталі марки ШХ15, виготовлених з металу електрошлакового переплаву.

Сталь призначається виготовлення прецизійних підшипників.

1. СОРТАМЕНТ

1.1. Сталь повинна виготовлятися у прутках перетином:

- гарячекатана - до 120 мм;

- Кована - понад 80 до 120 мм;

- калібрована - до 40 мм.

1.2. За формою, розмірами поперечного перерізу, граничним відхиленням та іншим вимогам до сортаменту сталь повинна відповідати таким стандартам:

- гарячекатана діаметром до 120 мм - ГОСТ 2590-88 ;

- Кована розміром понад 80 до 120 мм - ГОСТ 1133-71 ;

- калібрована діаметром до 40 мм - ГОСТ 7417-75 та додатком 1 до цього стандарту.

Примітка. Гарячекатана сталь діаметром до 120 мм виготовляється з плюсовими граничними відхиленнями, що відповідають зазначеним у табл.2 ГОСТ 2590-88 . За згодою зі споживачем сталь може виготовлятися з двосторонніми граничними відхиленнями, зазначеними в табл.1 ГОСТ 2590-88 .

1.3. Сталь повинна виготовлятися наступною довжиною:

- гарячекатана діаметром до 80 мм - 2,8-4,0 м;

- гарячекатана та кована діаметром понад 80 до 120 мм - 2,0-4,0 м;

- Калібрована діаметром до 40 мм - 3,0-4,5 м.

(Змінена редакція, Зм. N 3).

1.4. Місцева кривизна гарячекатаної сталі повинна перевищувати 4 мм на 1 м довжини, кованої і каліброваної — трохи більше норм, передбачених у відповідних стандартах на сортамент.

1.5. Кінці прутків мають бути рівно обрізані. На кінцях прутків не повинно бути задирок і значного зминання. Кінці прутків каліброваної та гарячекатаної сталі діаметром до 50 мм включно повинні бути обрізані або обламані.

Кінці каліброваної сталі не повинні бути загнуті.

Автогенне різання не допускається.

1.6. Гарячекатану та калібровану сталь діаметром до 16 мм за згодою зі споживачем можна постачати в мотках.

Гарячекатана сталь у бунтах поставляється без обрізки кінців.

1.5, 1.6. (Змінена редакція, Зм. N 3).

2. ТЕХНІЧНІ ВИМОГИ

2.1. Хімічний склад сталі марки ШХ15-ШД повинен відповідати марці ШХ15 за ГОСТ 801-78 ; при цьому масова частка сірки не повинна перевищувати 0,010% та фосфору 0,025%.

Примітка. У позначенні марки літери та цифри означають:

Ш - підшипникова;

X - легована хромом;

15 - середній вміст (1,5%) хрому в сталі;

ШД - вакуумно-дуговий переплав сталі електрошлакового переплаву.


(Змінена редакція, зміна N 1).

2.2. Сталь діаметром до 80 мм виготовляється відпаленою, а діаметром понад 80 мм - відпаленою або без відпалу.

2.3. (Виключений, Зм. N 1).

2.4. На поверхні гарячекатаних і кованих прутків не повинно бути волосин, рванин, полон, заходів сонця, тріщин і розкоченої скоринки.

Допускаються окремі ризики, відбитки, горобина, а також сліди зачистки, якщо глибина їх не перевищує половини допуску на діаметр, рахуючи від номінального.

2.5. Поверхня каліброваних прутків має бути чистою, гладкою, без тріщин, волосин, заходів сонця, рисок, полон, шлаковин і окалини. На поверхні каліброваних прутків, призначених виготовлення деталей обточкою, допускаються окремі ризики (горобина, зморшки) глибиною трохи більше 1% діаметра прутка.

Калібровані прутки можуть виготовлятися зі шліфованою поверхнею за ГОСТ 14955-77 .

(Змінена редакція, зміна N 4).

2.6. Сталь призначена для кування та штампування, повинна витримувати випробування на осадку: гарячекатана невипалена сталь розміром до 60 мм включно - на гаряче осадку; калібрована розміром до 30 мм включно – на холодне осадження.

На осаджених зразках не повинно бути надривів і тріщин від дефектів, що розкрилися.

(Змінена редакція, зміна N 1).

2.7. Відпалена гарячекатана та калібрована сталь повинна мати твердість 179-207 НВ (діаметр відбитка 4,5-4,2 мм).

2.8. Макроструктура сталі не повинна мати усадкової раковини, пухкості, пухирів, розшарування, тріщин, сторонніх включень, перепалу, флокінів та інших сторонніх включень, видимих без застосування збільшувальних приладів.

Допускається центральна пористість, точкова неоднорідність та лікваційний квадрат відповідно до вимог табл.2.

Таблиця 2*

________________
* Табл.1. (Виключена, Изм. N 1).

2.9. Структура зламу впоперек волокна гарячекатаної відпаленої та каліброваної сталі та структура зламу на поздовжніх загартованих зразках гарячекатаної відпаленої та каліброваної сталі повинна бути однорідною, дрібнозернистою, без перепалу, усадкової раковини, а для зразків у загартованому стані - і.

2.10. Обезуглероджений шар (ферит + перехідна зона) у прутках гарячекатаної та кованої сталі не повинен перевищувати набік:

2.11. Обезуглероженный шар прутках каліброваної сталі повинен перевищувати 1% діаметра.

2.12. Мікроструктура відпаленої сталі діаметром до 80 мм повинна складатися з рівномірно розподіленого дрібнозернистого перліту, що відповідає балам 1-4 шкали N 8 ГОСТ 801-78 .

Мікроструктура невідпаленої сталі, а також відпаленої сталі діаметром понад 80 мм не нормується.

(Змінена редакція, Зм. N 3).

2.13. Забрудненість стали неметалевими включеннями, що оцінюється в балах шкали, що додається (додаток 2), не повинна перевищувати норм, зазначених у табл.3.

Таблиця 3

Примітки:

1. Допускається випад (бал більш зазначеного в табл.3) для 10% зразків за двома видами включень; випад не повинен перевищувати 1 бала понад встановлені норми.

2. Нітриди рядкові оцінюються за шкалою оксидів, а розрізнені одиничні - за шкалами точкових та глобулярних включень.


(Змінена редакція, зміна N 1).

2.14. Для оцінки забрудненості сталі неметалевими включеннями може бути застосований метод підрахунку кількості включень згідно з ГОСТ 1778-70 . Допустимі норми забрудненості стали включеннями встановлюються угодою із споживачем із накопичення даних.

2.15. Мікропористість у сталі не допускається.

2.16. Структурна полосчатость, карбідна ліквація і карбідна сітка в прутках діаметром до 80 мм не повинні перевищувати норм, зазначених у табл.4.

Таблиця 4

2.17. На замовлення споживача сталь діаметром більше 28 мм поставляється з контролем прожарювання. Норми твердості, що характеризують прожарювання, встановлюються угодою споживача з виробником.

3. ПРАВИЛА ПРИЙМАННЯ

3.1. Сталь висувають до приймання партіями. Партія повинна складатися з прутків однієї плавки вакуумно-дугового переплаву, однакових за діаметром та режимом термічної обробки. До вакуумно-дугової плавки відносяться зливки, виплавлені з електродів однієї вихідної плавки електрошлакового переплаву.

3.2. Для перевірки якості сталі відбирають:

а) одну пробу від плавки – для хімічного аналізу;

б) 10% прутків від партії - для перевірки розмірів та кривизни прутків; всі прутки - для перевірки якості поверхні;

в) один-три прутки від 1 т, але не менше п'яти-десяти прутків від партії при товщині прутків до 30 мм та 10% прутків від партії при товщині прутків більше 30 мм - для перевірки твердості відпаленої сталі;

г) три прутки від партії — на гаряче та холодне осадження;

д) два прутки розміром понад 30 мм від плавки – для перевірки макроструктури;

е) 10% прутків від плавки каліброваної та гарячекатаної сталі діаметром до 40 мм та два прутки від плавки гарячекатаної сталі діаметром понад 40 мм — для перевірки структури зламу поперек волокна металу.

Примітка. При 100% ультразвуковому контролі прутків для перевірки структури зламу відбирають два прутки від плавки.

ж) два прутки від партії стали діаметром понад 45 мм - для перевірки структури зламу на загартованих зразках вздовж волокна;

з) п'ять прутків від партії - для перевірки мікроструктури і три-п'ять прутків для перевірки твердості - при перевірці глибини обезуглероженного шару;

і) десять прутків від плавки - для перевірки забрудненості стали неметалевими включеннями;

к) шість прутків від партії гарячекатаної або кованої сталі або десять прутків від плавки для каліброваної сталі – для перевірки мікропористості;

л) п'ять прутків від партії - для перевірки структурної смужкості; шість прутків - карбідної ліквації і п'ять прутків - карбідної сітки;

м) усі прутки партії – для перевірки відповідності марки сталі;

н) два прутки однієї плавки - для контролю прожарювання.

(Змінена редакція, зміна N 4).

3.3. При невідповідності результатів будь-якого випробування (крім випробування на неметалеві включення) вимогам цього стандарту повторні випробування проводять відповідно до вимог ГОСТ 7566-94 .

При отриманні незадовільних результатів випробування стали на неметалеві включення проводять повторний контроль: на десяти зразках, відібраних від інших прутків партії (плавки) за методом оцінки за шкалами і на шести зразках за методом підрахунку включень.

Якщо є випад по одному виду включень, то плавка відповідає вимогам цього стандарту. Результати повторного контролю остаточні.

Плавки, що мають при первинному випробуванні випади, що перевищують норми табл.3 на три бали, повторного контролю не підлягають, і результати первинного контролю є остаточними.

4. МЕТОДИ ВИПРОБУВАНЬ

4.1. Відбір проб для визначення хімічного складу стали проводять за ГОСТ 7565-81 , хімічний аналіз - за ГОСТ 12344-88 *, ГОСТ 12345-88 **, ГОСТ 12346-78 , ГОСТ 12347-77 , ГОСТ 12348-78 , ГОСТ 12352-81 , ГОСТ 12355-78 , ГОСТ 12356-81 , ГОСТ 12357-84 , ГОСТ 28473-90 або іншими методами, що забезпечують необхідну точність.
_________________
* На території Російської Федерації діє ГОСТ 12344-2003 .
** На території Російської Федерації діє ГОСТ 12345-2001 . - Примітка "КОДЕКС".

У разі розбіжностей між споживачем і виробником хімічний склад стали визначають за вказаними стандартами.

Метод визначення вмісту титану та алюмінію в сталі, що визначаються на вимогу споживача, встановлюється угодою зі споживачем.

(Змінена редакція, Зм. N 2).

4.2. Для перевірки якості сталі відбирають по одному зразку від прутка відповідно до вимог п. 3.2 (підпункти в, г, д, е, ж, з, і, к, л, м, н) та п. 3.3.

4.3. Відповідність марки стали перевіряють методом іскріння, стилоскопом або іншим методом, що не руйнує.

4.4. Твердість по Брінеллю перевіряють за ГОСТ 9012-59 після зачистки обезуглероженного шару з двох кінців відібраних прутків. Допускається перевіряти твердість у поперечному перерізі зразків.

Примітка. При отриманні незадовільних результатів повторне випробування проводять на кінцях прутків після зачистки обезуглероженного шару.

Кількість відбитків на кожному кінці має бути не меншою за два. Кожне значення твердості має відповідати зазначеному у п. 2.7.


(Змінена редакція, Зм. N 3).

4.5. Поверхню прутків контролюють із застосуванням неруйнівних методів або візуального огляду без застосування збільшувальних приладів. Гарячекатані та ковані прутки при візуальному огляді повинні бути освітлені змійкою або кільцями з кроком 200-500 мм.

При перевірці у споживача допускається освітлювати прутки змійкою з кроком 100 мм.

4.6. Випробування на холодне осадження на висоти та гарячу осадку на висоти проводять за методикою ГОСТ 8817-82 . При гарячому осаді зразки нагрівають до температури кування.

4.7. Макроструктуру сталі контролюють за ГОСТ 10243-75 . Макроструктуру сталі діаметром більше 30 мм перевіряють на протруєних поперечних темплетах і зламу. Прутки діаметром 30 мм і менше перевіряють лише зламу.

Примітка. За згодою зі споживачем допускається застосування неруйнівних методів контролю макроструктури.

4.8. (Виключений, Зм. N 1).

4.9. Глибину обезуглероженного шару визначають методом т.е. або методом М згідно з ГОСТ 1763-68 .

На каліброваних прутках діаметром 30 мм і більше наявність обезуглероженного шару може визначатися методом Т згідно з ГОСТ 1763-68 .

Твердість сталі при контролі цим методом після зачистки поверхні на глибину, що відповідає нормам на знеуглерожування, зазначеним у пп.2.10 та 2.11, не повинна бути нижчою за 62 HRC (61 HRC).

(Змінена редакція, Зм. N 1, 3).

4.10. Мікроструктуру сталі перевіряють на мікрошліфах із поперечним напрямком волокна.

Зразки вирізають у вигляді шайб завтовшки 10-25 мм.

З вирізаних зразків виготовляють мікрошліфи. При діаметрі прутків до 40 мм рекомендується виготовляти мікрошліфи по всьому поперечному перерізу, понад 40 мм – на вирізаній чверті кола.

Мікрошліфи труять до виявлення мікроструктури в 2-4% розчині азотної кислоти в етиловому спирті за ГОСТ 17299-78 або іншому реактиві.

Оцінку мікроструктури перліту проводять шляхом візуального порівняння з еталонами шкали N 8 ГОСТ 801-78 зі збільшенням 450-600 .

(Змінена редакція, Зм. N 3).

4.11. Вирізку зразків та виготовлення мікрошліфів для оцінки неметалевих включень та мікропористості виробляють відповідно до вимог ГОСТ 1778–70 . Режим термічної обробки зразків повинен бути: загартування (845±10) °С, охолодження в олії, відпустка 150-170 °С протягом 1 год.

Оцінку неметалевих включень у цілих балах виробляють під мікроскопом зі збільшенням 90-110 і діаметр поля зору 1,1-1,3 мм, шляхом порівняння найбільш забрудненого місця мікрошліфа з фотоеталонами шкали, що додається.

Оцінку «0» ставлять за відсутності будь-якого виду включень, і навіть, коли включень вдвічі менше проти балом 1.

При одночасному присутності одному полі зору кількох видів включень оцінюють кожен вид включень окремо.

4.12. Підрахунок кількості неметалевих включень виробляють за ГОСТ 1778-70 методом К1 на площі 12 см (2 см на кожному мікрошліфі).

4.13. Оцінку мікропористості проводять за методикою та шкалами ГОСТ 801-78 .

4.14. Структурну полосчатость оцінюють на поздовжніх шліфах за шкалою N 5 за ГОСТ 801-78 .

Вирізку, термічну обробку зразків та виготовлення мікрошліфів виробляють, як зазначено у п. 4.11.

Зразки, відібрані від невідпаленої сталі, піддають підпалу на твердість (див. п. 2.7).

Мікрошліфи труять у свіжоприготовленому 4%-ному спиртовому розчині азотної кислоти, час травлення 15-20 с.

Оцінку структурної полосчатости проводять при збільшенні 90-110 шляхом порівняння з еталонами шкали N 5 ГОСТ 801-78 .

На кожному шліфі оцінюють максимальну структурну смужку. Якщо оцінка структурної смугастості не може бути проведена порівнянням з одним із двох сусідніх балів, то допускається оцінювати проміжними балами 0,5; 1,5; 2,5 і т.д.

За результат випробування приймають максимальний бал із оцінок зразків.

4.15. Карбідну ліквацію та карбідну сітку оцінюють за шкалами N 6 і N 4 за ГОСТ 801-78 .

Вирізку зразків, термічну обробку та виготовлення шліфів для оцінки карбідної ліквації та карбідної сітки роблять, як зазначено в п. 4.11. Шліфи труять у 4%-ному спиртовому розчині азотної кислоти до почорніння та чіткого виявлення зерен карбідів.

Карбідну ліквацію оцінюють зі збільшенням 80-110 порівнянням з еталонами шкали N 6 ГОСТ 801-78 . Залишки карбідної сітки оцінюють зі збільшенням 450-500 порівнянням з еталонами шкали N 4 ГОСТ 801-78 . На прутках діаметром 61-80 мм центральну зону діаметром 25 мм на карбідну сітку не контролюють.

Шліфи по карбідній ліквації та карбідній сітці оцінюють за найгіршим місцем на шліфі. Партію металу оцінюють за максимальним балом з оцінок зразків.

4.14,4.15. (Змінена редакція, Зм. N 3).

4.16. Допускається оцінювати структурну полосчастість, карбідну ліквацію та карбідну сітку на зразках для контролю неметалевих включень.

4.17. У разі розбіжностей мікроструктуру, неметалеві включення, структурну полосчатость, карбідну ліквацію і карбідну сітку оцінюють відповідно до діаметрів поля зору фотоеталонів.

4.18. Прожарювання стали контролюють за ГОСТ 5657-69 .

Температура нагрівання зразків під загартування має бути 845-855 °С. Час нагрівання зразка до температури гарту має бути 30-50 хв. Витримка зразка при температурі загартування після нагрівання має бути 30 хв. За згодою споживача час нагріву та час витримки можуть бути уточнені.

Вимір твердості виробляють на відстані 1,5; 3,0; 4,5; 6,0; 7,5 та 9,0 мм від торця.

5. МАРКУВАННЯ, УПАКОВКА, ТРАНСПОРТУВАННЯ ТА ЗБЕРІГАННЯ

5.1. Маркування, упаковка – за ГОСТ 7566-94 з наступними доповненнями.

5.1.1. Усі прутки діаметром або товщиною від 30 до 70 мм включно повинні мати тавро на кінці, а прутки діаметром або товщиною понад 70 мм - на торці. Допускається на прутки діаметром або товщиною від 30 до 70 мм тавро наносити на торець.

5.1.2. Для прутків діаметром або товщиною менше 30 мм тавро вибивають на бірці, що привішується до кожної зв'язки.

5.1.3. Калібрована сталь для запобігання корозії повинна бути покрита мастилом, що легко віддаляється. На замовлення споживача калібровану сталь поставляють без мастила.

5.1.4. Калібровану сталь на вимогу споживача поставляють у синтетичній плівці або ящику з паперовою упаковкою.

(Змінена редакція, Зм. N 2).

5.2. Транспортування проводять за ГОСТ 7566-94 .

5.3. Металопродукція має зберігатися у закритих складських приміщеннях.

5.2, 5.3. (Введені додатково, Зм. N 3).

ДОДАТОК 1. ДОДАТКОВІ РОЗМІРИ КАЛІБРУВАНОЇ ПІДШИПНИКОВОЇ СТАЛІ

ДОДАТОК 1

Діаметри прутків, мм: 5,4; 5,7; 6,2; 6,6; 7,2; 7,6; 7,9; 8,1; 8,3; 8,4; 8,6; 8,7; 9,1; 9,3; 9,4; 9,6; 9,7; 10,1; 10,3; 10,4; 10,7; 10,9; 11,3; 11,4; 11,6; 11,7; 11,9; 12,1; 12,3; 12,4; 12,6; 12,7; 12,9; 13,3; 13,4; 13,6; 13,8; 14,1; 14,2; 14,3; 14,4; 14,6; 14,7; 14,8; 14,9; 15,2; 15,4; 15,8; 16,3; 16,6; 16,7; 16,8; 17,2; 17,3; 17,4; 17,6; 17,8; 17,9; 18,2; 18,3; 18,4; 18,8; 19,1; 19,2; 19,3; 19,8; 20,2; 20,4; 20,6; 20,8; 21,4; 21,6; 21,7; 21,8; 22,5; 22,8; 22,9; 23,2; 23,5; 23,8; 24,2; 24,5; 24,8; 25,5; 26,2; 27,5; 28,5.

Примітка. Граничні відхилення для каліброваної сталі зазначених вище розмірів повинні відповідати вимогам ГОСТ 7417-75 для прутка найближчого розміру.

ДОДАТОК 2.

ДОДАТОК 2

Шкала N 1. ОКСИДИ

Шкала N 1

ОКСИДИ

Бал 1

Бал 2

Бал 3

Бал 4

Шкала N 2. СУЛЬФІДИ

Шкала N 2

СУЛЬФІДИ

Бал 1

Бал 2

Бал 3

Бал 4

Шкала N 3. СИЛІКАТИ

Шкала N 3

СИЛІКАТИ

Бал 1

Бал 2

Бал 3

Бал 4

Шкала N 4. ГЛОБУЛЯРНІ ВКЛЮЧЕННЯ

Шкала N 4

ГЛОБУЛЯРНІ ВКЛЮЧЕННЯ

Бал 1

Бал 2

Бал 3

Бал 4

Шкала N 5. ТОЧКОВІ ВКЛЮЧЕННЯ

Шкала N 5

ТОЧКОВІ ВКЛЮЧЕННЯ