Обзор стали марки 55
При изготовлении различных прочных металлических изделий нередко используется сталь. В настоящее время существует большое количество разновидностей такого материала, все они различаются между собой своими физическими, механическими свойствами. Сегодня речь пойдет об особенностях стали 55.
Состав и расшифровка
Сталь марки 55 включает в свой состав следующие химические компоненты:
-
углерод;
-
марганец;
-
кремний;
-
фосфор;
-
хром;
-
серу;
-
никель;
-
железо;
-
медь.
Число 55 в маркировке этой стали говорит о том, что в среднем в ней содержится 0,55% углерода. Степень раскисления у стали спокойная, поэтому ее обозначают без индекса.
Иногда в состав включают различные добавки в небольших количествах. Они способны значительно улучшать свойства готового металла. Содержание серы и фосфора, которые являются вредными примесями, в таком материале минимальное.
Состав отличается относительно высоким содержанием кремния и марганца. Первый увеличивает упругость и кислотостойкость материала. Второй позволяет увеличивать твердость, износостойкость, стойкость к ударным нагрузкам.
Характеристики и свойства
Основные характеристики можно найти в ГОСТах. Сталь марки 55 является конструкционной, углеродистой. Она обладает малой флокеночувствительностью, она не склонна к отпускной хрупкости. Этот материал не применяется для сварных изделий и конструкций.
Сталь 55 имеет твердость 212-248 МПа. Плотность металла составляет 7829 кг/м3. Предел текучести достигает 380 Н/мм2. Временное сопротивление разрыву равно 650 н/мм2. Структура металла зернистая, она может изменяться в процессе различных обработок.
Этот материал считается достаточно прочным, чтобы его можно было использовать при изготовлении различных деталей и конструкций, которые подвергаются большим нагрузкам.
Аналоги
Существует большое количество различных заменителей этой стали.
-
1055. Эта американская сталь также является углеродистой и конструкционной. Твердость будет зависеть от температуры отпуска. Металл отличается повышенной ударной стойкостью.
-
XC55H1. Эта конструкционная углеродистая сталь французского производства, ее можно использовать для производства специальных зубчатых колес, муфт.
-
ZG340-640. Эта сталь китайского производства отличается особой прочностью и хорошей пластичностью. Она может применяться для изготовления различных строительных конструкций, механизмов.
-
12060. Чешская конструкционная сталь сможет выдержать высокие температуры. Кроме того, она имеет хорошую устойчивость к образованию коррозии.
-
55rs. Такой металл производится в Польше. Он обладает высокой износостойкостью, прочностью и пластичностью. А также материал практически не подвергается коррозии.
Применение
Сталь марки 55 нередко используется для изготовления зубчатых колес, штоков, осей, бандажей, пружин и рессор малонагруженных. А также иногда она берется для производства муфты сцепления коробок передач, форсунок и прочих деталей, которые работают на трение.
Эта сталь может поставляться в виде отдельных прутков, листов.
Чаще всего такие заготовки применяются с последующей термической обработкой.
Обработка
Сталь 55 подвергается термической обработке. Она позволяет изменять физические свойства материала. Металл сначала нагревают до заданного температурного режима, чаще всего весь процесс происходит в специальном печном оборудовании. После этого все заготовки резко охлаждают.
Иногда применяется и отжиг. При этом металл нагревают до температуры, которая превышает критическую точку. Затем заготовки выдерживают до полного равномерного прогрева. После этого их постепенно начинают охлаждать.
Иногда выполняют и закалку. Она отличается от простого отжига тем, что процесс охлаждения происходит максимально быстро. За счет такой процедуры металл приобретает такие важные качества, как прокаливаемость и закаливаемость.
При закалке значительно повышается твердость и прочность металла. Прокаливаемость характеризуется образованием специального слоя, который также увеличивает твердость.
При отпуске сталь предварительно нагревают до температуры ниже критической. После этого заготовки выдерживаются и постепенно охлаждаются. Отпуск позволяет сделать металл более пластичным. А также он повышает его механическую обрабатываемость.
Кроме того, эта сталь легко подвергается резке, обработкам под высоким давлением. При этом готовые изделия практически не склонны к деформации и трещинообразованию.
Для этой конструкционной стали может применяться нормализация (нормализованный отжиг). Она представляет собой специальную термическую операцию, которая позволяет устранять крупнозернистые части и неровности в материале. Чаще всего такие дефекты появляются в процессе литья, ковки либо прокатки.
Существуют различные режимы нормализации. Чаще всего металл просто нагревают до аустенитного состояния. При заданной температуре заготовки выдерживают. Далее их отправляют для охлаждения на воздух. Процедура отличается своей экономичностью, так как на нее затрачивается гораздо меньше времени и средств по сравнению с отжигом.
Кроме того, она позволяет выполнить рекристаллизацию. За счет этого металл приобретает мелкозернистую структуру. А также нормализация способствует повышению прочности, твердости и ударной вязкости.
Спасибо!