Конструкционные плиты Сталь 55 в Минске


Конструкционные плиты из стали 55 — высокая твёрдость и износостойкость для тяжёлых условий эксплуатации

Конструкционные плиты из стали 55 — это толстолистовой прокат, изготавливаемый из среднеуглеродистой качественной конструкционной стали. Содержание углерода в диапазоне 0,52–0,60% обеспечивает материалу повышенную твёрдость, прочность и сопротивление изнашиванию после термической обработки. В отличие от низкоуглеродистых марок, сталь 55 предназначена для деталей, работающих при высоких статических и динамических нагрузках, где требуется сочетание жёсткости и устойчивости к деформации.

Плиты из стали 55 поставляются в горячекатаном или нормализованном состоянии. Механические характеристики зависят от толщины проката и режимов термообработки. После закалки и отпуска предел текучести достигает 550–650 МПа, временное сопротивление разрыву — 850–950 МПа, твёрдость по Бринеллю — 220–280 НВ. Материал склонен к отпускной хрупкости, поэтому для ответственных узлов рекомендуется проводить высокий отпуск с последующим ускоренным охлаждением.

Химический состав и структура

Химический состав стали 55 регламентируется ГОСТ 1050 и включает следующие элементы:

  • углерод (C) — 0,52–0,60% — обеспечивает твёрдость и прочность;
  • кремний (Si) — 0,17–0,37% — раскисление и упрочнение феррита;
  • марганец (Mn) — 0,50–0,80% — повышение прокаливаемости;
  • хром (Cr), никель (Ni), медь (Cu) — не более 0,25% каждого — ограничение примесей;
  • сера (S) и фосфор (P) — не более 0,035% и 0,030% соответственно.

Микроструктура в нормализованном состоянии — феррито-перлитная, после закалки — мартенсит отпуска. Склонность к росту зерна при нагреве выше 900 C требует контроля температурного режима при сварке и термической обработке.

Технологические особенности обработки

Свариваемость стали 55 ограниченная. При выполнении сварочных работ необходим предварительный подогрев до 200–300 C и последующая термообработка для снятия внутренних напряжений. Резка пламенем сопровождается образованием закалочных зон в кромочной зоне, что требует последующего отжига или мехобработки. Обработка резанием возможна только в отожжённом или высокоотпущенном состоянии; твёрдость свыше 300 НВ вызывает повышенный износ инструмента.

Применение плит из стали 55

Плиты из стали 55 востребованы в узлах, где требуется высокая поверхностная твёрдость и сопротивление пластической деформации. Основные области применения:

  • изготовление штампов, пуансонов и матриц для холодной штамповки;
  • производство зубчатых колёс, валов, осей и других деталей трансмиссий;
  • футеровочные плиты дробильного и помольного оборудования;
  • направляющие планки и ролики прокатных станов;
  • опорные плиты и башмаки строительных конструкций;
  • детали гидроцилиндров и поршневых групп компрессоров.

Сортамент и размеры

Конструкционные плиты из стали 55 выпускаются толщиной от 8 до 160 мм, шириной 1500–3000 мм и длиной до 12000 мм. По требованию заказчика возможна поставка с обрезной кромкой, с контролем ультразвуковой дефектоскопией по классу сплошности не ниже 1.

Толщина, ммПредел текучести, МПаВременное сопротивление, МПаОтносительное удлинение, %Ударная вязкость KCU, Дж/см
8–205908801239
21–405708501134
41–605508201029

При выборе плит из стали 55 для конкретного применения необходимо учитывать, что материал не предназначен для работы при температурах ниже –20 C из-за порога хладноломкости. Для низкотемпературных применений следует использовать низколегированные стали типа 09Г2С или 10ХСНД. Плиты из стали 55 оптимальны для оборудования, работающего в интервале температур от –20 до +300 C при отсутствии значительных ударных нагрузок.

Вопросы и ответы

Чем сталь 55 отличается от стали 45 в плитах?

Сталь 55 содержит больше углерода (0,52–0,60% против 0,42–0,50%), что обеспечивает более высокую твёрдость и прочность после закалки, но снижает пластичность и свариваемость. Плиты из стали 55 применяются для более нагруженных деталей, работающих на износ.

Требуется ли термообработка плит из стали 55 перед механической обработкой?

В состоянии поставки (горячекатаном или нормализованном) твёрдость стали 55 составляет 180–220 НВ, что позволяет выполнять обработку резанием. Для улучшения обрабатываемости рекомендуется отжиг на зернистый перлит при 760–780 C.

Какие методы сварки применимы для плит из стали 55?

Допустимы ручная дуговая сварка электродами типа Э50А, автоматическая под флюсом и в среде CO. Обязателен предварительный подогрев до 200–300 C, после сварки — высокий отпуск при 600–650 C для снятия напряжений.

Какой класс прочности обеспечивают плиты из стали 55 после закалки?

После закалки с 820–840 C в воду и отпуска при 550–600 C предел текучести достигает 650–700 МПа, что соответствует классу прочности КП-60 по классификации конструкционных сталей.