Стальная полоса из стали 55: конструкционная углеродистая полоса для пружинных и силовых элементов
Стальная полоса из стали 55 — это горячекатаный или холоднокатаный сортовой прокат прямоугольного сечения, изготовленный из качественной углеродистой конструкционной стали марки 55 по ГОСТ 1050. Содержание углерода в пределах 0,52–0,60 % обеспечивает сочетание высокой прочности, упругости и износостойкости после термической обработки. Полоса поставляется в виде мерных и немерных отрезков, бухт или мотков; точность прокатки регламентируется ГОСТ 103 и ГОСТ 4405 для горячекатаного и холоднокатаного исполнения соответственно.
Сортамент и геометрические параметры
Полоса из стали 55 выпускается толщиной от 4 до 60 мм и шириной от 12 до 200 мм. Для горячекатаного проката предельные отклонения по толщине составляют 0,3–1,0 мм в зависимости от типоразмера, по ширине — +0,5/–1,0 мм. Холоднокатаная полоса отличается повышенной точностью: отклонения по толщине не превышают 0,05–0,15 мм, что критично для штамповки и изготовления плоских пружин. Кривизна полосы на 1 м длины не превышает 3 мм для горячекатаного и 1 мм для холоднокатаного проката.
| Типоразмер, мм | Способ прокатки | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость, HB |
|---|---|---|---|---|
| 5 40 | горячекатаная | 590–740 | 14–18 | 187–229 |
| 8 60 | горячекатаная | 590–740 | 13–17 | 187–229 |
| 3 25 | холоднокатаная | 640–780 | 10–14 | 207–241 |
| 6 50 | холоднокатаная | 640–780 | 10–14 | 207–241 |
| 12 80 | горячекатаная | 590–740 | 12–16 | 187–229 |
Термическая обработка и механические свойства
Сталь 55 относится к улучшаемым углеродистым сталям. Закалка при 830–860 C в воде или масле с последующим отпуском при 480–560 C формирует структуру троостита или сорбита отпуска. После закалки и высокого отпуска предел текучести достигает 600–750 МПа, ударная вязкость KCU — 30–50 Дж/см. Для пружинного применения проводится средний отпуск при 400–480 C, обеспечивающий упругие свойства при твёрдости 42–48 HRC. Прокаливаемость стали 55 ограничена: критический диаметр при закалке в воде составляет 20–30 мм, что необходимо учитывать при выборе сечения полосы для ответственных силовых деталей.
Технологические операции
- Гибка в холодном состоянии — минимальный радиус 1,5–2,5 толщины полосы при пластичности в состоянии поставки.
- Резка на гильотинных ножницах и лазерная резка с последующей зачисткой кромок.
- Сварка контактная стыковая и дуговая с предварительным подогревом 150–200 C для сечений свыше 10 мм.
- Штамповка плоских деталей из холоднокатаной полосы с точностью по 10–12 квалитету.
- Поверхностное упрочнение ТВЧ на глубину 1,5–3,0 мм для повышения износостойкости кромок.
Области применения
Полоса из стали 55 применяется в производстве плоских пружин, пружинных шайб, стопорных планок и фиксаторов. В станкостроении из неё изготавливают направляющие планки, клинья и прижимные элементы. В сельхозмашиностроении — лемехи, лапы культиваторов, отрезные сегменты. В железнодорожной отрасли — элементы рессорного подвешивания и накладки. В инструментальном производстве — заготовки для зубил, бородков, слесарных ключей. В нефтегазовом оборудовании — хомуты, крепёжные планки и уплотнительные элементы арматуры.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость у полосы из стали 55 в состоянии поставки?
Горячекатаная полоса поставляется с твёрдостью 187–229 HB, холоднокатаная — 207–241 HB. После закалки и отпуска твёрдость регулируется в диапазоне 30–48 HRC в зависимости от температуры отпуска.
Чем сталь 55 отличается от стали 45 для полосового проката?
Сталь 55 содержит 0,52–0,60 % углерода против 0,42–0,50 % у стали 45. Это даёт более высокий предел текучести после термообработки — 600–750 МПа против 450–600 МПа, но снижает пластичность и свариваемость.
Применяется ли полоса из стали 55 для холодной гибки?
Да, при радиусе гиба не менее 1,5–2,5 толщины. Для малых радиусов рекомендуется предварительный отжиг при 780–800 C или использование холоднокатаной полосы повышенной пластичности.
Какие стандарты регламентируют поставку полосы из стали 55?
Химический состав — ГОСТ 1050, сортамент горячекатаной полосы — ГОСТ 103, холоднокатаной — ГОСТ 4405. Возможна поставка по ТУ производителя с расширенными допусками.
