Прямоугольная поковка из конструкционной стали Сталь 55 в Минске

Прямоугольная поковка из конструкционной стали 55: технические характеристики и применение

Прямоугольная поковка из конструкционной стали 55 — горячедеформированный полуфабрикат с регламентированным сечением, получаемый ковкой или штамповкой слитка либо проката. Сталь 55 по ГОСТ 1050 относится к углеродистым качественным конструкционным сталям с содержанием углерода 0,52–0,60 %. Такая концентрация углерода обеспечивает высокую прочность и твёрдость после термической обработки, но снижает свариваемость и пластичность в отожжённом состоянии. Прямоугольное сечение поковки позволяет минимизировать припуски при последующей механической обработке плоских деталей, работающих на изгиб и кручение.

Химический состав и механические свойства

Химический состав стали 55 регламентирован ГОСТ 1050: углерод 0,52–0,60 %, кремний 0,17–0,37 %, марганец 0,50–0,80 %, фосфор не более 0,030 %, сера не более 0,035 %, хром не более 0,25 %, никель не более 0,30 %. Механические свойства поковок зависят от режима термической обработки и сечения.

Технологические особенности изготовления

Прямоугольные поковки из стали 55 изготавливают свободной ковкой на гидравлических прессах или молотах, а также штамповкой в открытых штампах. Температурный интервал ковки — 1200–800 C. Нагрев слитков и заготовок ведут в методических или камерных печах с защитной атмосферой для минимизации обезуглероживания поверхностного слоя. После деформации поковки подвергают нормализации при 830–860 C либо изотермическому отжигу для снятия внутренних напряжений и улучшения обрабатываемости резанием.

Для крупногабаритных прямоугольных поковок с толщиной стенки свыше 150 мм применяют ступенчатый нагрев и замедленное охлаждение в термостатах или колодцах для предотвращения флокенообразования и трещин. Контроль макро- и микроструктуры проводят по ГОСТ 10243 и ГОСТ 5639. Допускается ультразвуковая дефектоскопия по ГОСТ Р 55724 для ответственных поковок.

Области применения

Прямоугольные поковки из стали 55 востребованы в узлах, где требуется сочетание высокой прочности и износостойкости при умеренной ударной вязкости:

• Шпиндели и оправки металлорежущих станков, работающие при знакопеременных нагрузках.
• Плоские пружины и рессоры подвески грузового подвижного состава.
• Зубчатые колёса и валы редукторов прокатных станов после закалки ТВЧ.
• Ножи гильотинных ножниц и штампы холодной листовой штамповки.
• Тяги и рычаги тормозных систем железнодорожного транспорта.
• Крепёжные детали повышенной прочности — болты, шпильки, гайки класса 8.8 и выше.

Обрабатываемость и термообработка

В нормализованном состоянии сталь 55 имеет твёрдость 187–229 HB, что обеспечивает удовлетворительную обрабатываемость резанием твердосплавным инструментом. Закалка проводится с 820–860 C в воде или водополимерной среде; для массивных прямоугольных поковок применяют ступенчатую закалку в расплаве солей при 180–220 C. Отпуск выбирают в зависимости от требуемого комплекса свойств: низкий 180–250 C для максимальной твёрдости, средний 350–450 C для пружинных свойств, высокий 550–650 C для улучшения вязкости.

Свариваемость стали 55 ограничена — рекомендуется подогрев до 200–250 C и последующая термообработка сварных соединений. Обрабатываемость резанием после улучшения — 0,7–0,8 относительно стали 45. Склонность к отпускной хрупкости второго рода требует ускоренного охлаждения после высокого отпуска.

Вопросы и ответы