Инструментальная полоса 55Х: состав, свойства и применение
Инструментальная полоса 55Х — горячекатаный сортовой прокат прямоугольного сечения из легированной инструментальной стали марки 55Х. Материал относится к группе сталей для режущего и мерительного инструмента, работающего в условиях умеренных динамических нагрузок. Полоса 55Х поставляется в состоянии горячекатаном или термически обработанном (отожжённом) с обеспечением твёрдости не более 207 HB, что гарантирует обрабатываемость резанием на металлорежущих станках.
Химический состав и металлургические особенности
Сталь 55Х легирована хромом в количестве 0,80–1,10 %, что обеспечивает повышенную прокаливаемость и прочность по сравнению с углеродистыми инструментальными сталями типа У8–У10. Содержание углерода в пределах 0,50–0,60 % формирует структуру перлитного класса после отжига и мартенситную — после закалки. Дополнительно регламентируется содержание серы и фосфора — не более 0,030 % каждого элемента, что снижает риск красноломкости и повышает однородность механических свойств по сечению полосы.
Полоса 55Х производится методом горячей прокатки на сортовых станах с последующим охлаждением на холодильнике. Геометрические параметры — толщина от 4 до 60 мм, ширина от 10 до 200 мм — соответствуют требованиям ГОСТ 4405 и сортаменту общего назначения. Допуски на размеры регламентируются классом точности Б или В, кривизна полосы не должна превышать 4 мм на 1 метр длины.
Механические свойства и термообработка
Ключевая особенность полосы 55Х — способность к упрочнению термической обработкой. После закалки от температуры 830–860 C в масле и последующего низкого отпуска при 160–200 C твёрдость достигает 56–60 HRC. Предел прочности в отожжённом состоянии составляет 650–800 МПа, относительное удлинение — не менее 12 %. Прокаливаемость стали 55Х — до 30–40 мм в масле, что позволяет изготавливать инструмент с рабочим сечением до 40 мм без риска образования мягких пятен.
Для снятия внутренних напряжений после механической обработки рекомендуется стабилизирующий отпуск при 600–650 C. Технологические режимы ковки — нагрев до 1150–1180 C, окончание ковки при 800–850 C, охлаждение на воздухе или в тёплой золе для предотвращения флокенообразования.
Применение инструментальной полосы 55Х
Полоса 55Х востребована в производстве металлорежущего и деревообрабатывающего инструмента, а также в машиностроении для изготовления деталей, работающих на износ. Основные области использования:
- корпуса плашек, метчиков и развёрток для нарезания резьбы в конструкционных сталях;
- ножи для холодной резки металла толщиной до 3 мм на гильотинных ножницах;
- штамповый инструмент для холодной вырубки и пробивки листовых материалов;
- калибры, скобы и шаблоны для контроля линейных размеров в цеховых условиях;
- направляющие планки, упоры и сменные детали оснастки металлообрабатывающих станков;
- ножи для деревообрабатывающих станков — фрезерных головок и строгальных валов.
Преимущества выбора полосы 55Х
По сравнению с углеродистыми инструментальными сталями полоса 55Х демонстрирует более высокую прокаливаемость и износостойкость при сохранении приемлемой стоимости. Хромистое легирование повышает устойчивость к отпуску — инструмент сохраняет твёрдость при нагреве до 200–220 C в процессе резания. Материал хорошо шлифуется и полируется, что важно для финишных операций при изготовлении мерительного инструмента.
Полоса 55Х поставляется в прутках мерной и немерной длины, возможен раскрой по чертежам заказчика. Для длительного хранения поверхность проката консервируется ингибированной смазкой, предотвращающей коррозионное поражение при транспортировке и складировании.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Состояние поставки | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Твёрдость, HB | 207 | по Бринеллю | отожжённое | ГОСТ 4405 |
| Предел прочности, МПа | 650–800 | испытание на растяжение | отожжённое | ГОСТ 1497 |
| Твёрдость после закалки, HRC | 56–60 | по Роквеллу | закалка 830–860 C, масло | ГОСТ 9013 |
| Относительное удлинение, % | 12 | испытание на растяжение | отожжённое | ГОСТ 1497 |
Вопросы и ответы
Чем полоса 55Х отличается от полосы У8А?
Полоса 55Х легирована хромом (0,80–1,10 %), что обеспечивает более высокую прокаливаемость — до 30–40 мм в масле против 15–20 мм у У8А. Это позволяет изготавливать инструмент большего сечения без потери твёрдости в сердцевине.
Какая термообработка рекомендуется для полосы 55Х?
Оптимальный режим — закалка от 830–860 C в масле с последующим низким отпуском при 160–200 C. Твёрдость после такой обработки составляет 56–60 HRC. Для снятия напряжений после механической обработки применяют отпуск при 600–650 C.
В каких состояниях поставляется полоса 55Х?
Прокат поставляется горячекатаным или термически обработанным — отожжённым с твёрдостью не более 207 HB. Возможна поставка в нагартованном состоянии по согласованию с изготовителем.
Для каких операций подходит полоса 55Х?
Материал применяется для изготовления корпусов метчиков и плашек, ножей холодной резки, штампов для вырубки, калибров и направляющих элементов оснастки. Рабочая температура инструмента не должна превышать 200–220 C.
