Главная  >  Справочник  >  Сталь инструментальная валковая 55Х

Сталь инструментальная валковая марки 55Х: описание, свойства и применение

Сталь 55Х относится к классу инструментальных валковых сталей и широко используется в металлургической промышленности для производства прокатных валков, предназначенных для холодной деформации металлов. Эта сталь отличается высокой прочностью, износостойкостью и устойчивостью к образованию трещин, что делает ее незаменимой в процессах прокатки.

Основные свойства стали 55Х:

• Высокая прочность: Обеспечивает стойкость валков к деформациям и разрушению под воздействием высоких нагрузок.
• Износостойкость: Позволяет валкам сохранять свою форму и размеры в течение длительного времени, уменьшая необходимость в частой переточке.
• Устойчивость к образованию трещин: Предотвращает разрушение валков в процессе эксплуатации, повышая их надежность и долговечность.
• Хорошая обрабатываемость: Позволяет изготавливать валки сложной формы с высокой точностью.
• Стойкость к термической усталости: Важна при прокатке нагретого металла.

Химический состав стали 55Х (ГОСТ 5950-2000):

Элемент	Массовая доля, %
Углерод (C)	0.52 - 0.60
Кремний (Si)	0.17 - 0.37
Марганец (Mn)	0.50 - 0.80
Хром (Cr)	0.80 - 1.10
Никель (Ni)	до 0.40
Медь (Cu)	до 0.30
Сера (S)	до 0.030
Фосфор (P)	до 0.030
Ванадий (V)	до 0.15

Расшифровка обозначения стали 55Х:

• 55: Указывает на содержание углерода в сотых долях процента (0.55%).
• Х: Обозначает наличие хрома в стали, около 1%.

Механические свойства стали 55Х (в зависимости от термообработки):

Механические свойства стали 55Х сильно зависят от режима термической обработки (закалки и отпуска). Приведем примерные значения для стали после закалки и отпуска:

Свойство	Значение	Единица измерения
Предел прочности (временное сопротивление)	880-1080	МПа
Предел текучести	680-880	МПа
Относительное удлинение	8-12	%
Относительное сужение	20-30	%
Твердость по Роквеллу (HRC)	55-60 после закалки и отпуска	HRC
Ударная вязкость KCU	20-40	Дж/см2

Физические свойства стали 55Х:

Свойство	Значение	Единица измерения
Плотность	7850	кг/м3
Модуль упругости	200-210	ГПа
Коэффициент теплопроводности	29-35	Вт/(м*К)
Коэффициент линейного теплового расширения	11-13	10^-6/°C
Удельная теплоемкость	460-500	Дж/(кг*К)
Электрическое сопротивление	0.20-0.25	Ом*мм2/м

Сферы применения стали 55Х:

Основное применение стали 55Х – изготовление прокатных валков для холодной прокатки. В частности:

• Валки для холодной прокатки листов и полос: Для производства высококачественного листового проката.
• Валки для сортовой прокатки: Для изготовления сортового проката (прутки, уголки, швеллеры).
• Валки для волочильных станов: Для производства проволоки и калиброванного проката.
• Инструмент для калибровки: Калибры, дорны.
• Детали штампов: Пуансоны, матрицы, вырубные штампы.
• Измерительный инструмент: Шаблоны, лекала.

Виды металлопроката из стали 55Х:

Сталь 55Х в основном используется для производства следующих видов металлопроката:

• Поковки: Заготовки валков различной формы и размеров.
• Круглые прутки: Для изготовления небольших валков и других деталей.
• Квадратные прутки: Для изготовления деталей простой формы.

ГОСТы, ссылающиеся на сталь 55Х или металлопрокат из нее:

• ГОСТ 5950-2000: Сталь сортовая и калиброванная инструментальная. Общие технические условия. (Определяет химический состав и общие требования к стали).
• ГОСТ 19265-73: Прутки и полосы из инструментальной стали. (Технические условия на прокат).
• ГОСТ 2590-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент. (Может использоваться для прутков из стали 55Х).
• ГОСТ 2591-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент. (Может использоваться для прутков из стали 55Х).
• ГОСТ 8479-70: Поковки из конструкционной легированной и инструментальной стали. Общие технические условия. (Определяет требования к поковкам из стали 55Х).
• Различные отраслевые стандарты (ОСТ) и технические условия (ТУ): Регулируют требования к конкретным видам валков и инструмента, изготовленных из стали 55Х. Эти документы разрабатываются предприятиями и организациями, производящими валки и инструмент. Поиск конкретных ОСТ и ТУ зависит от требуемого изделия.

Операции в цехах, производимые с использованием материалов из стали 55Х:

Сталь 55Х используется в различных цехах металлургических и машиностроительных предприятий. Приведем примеры операций:

1. Заготовительный цех:
   • Резка: Круглые и квадратные прутки, поставляемые на предприятие, разрезаются на заготовки нужной длины для дальнейшей обработки.
   • Ковка/Штамповка (при использовании поковок): Формирование заготовок валков или других деталей из стали 55Х.
2. Механический цех:
   • Токарная обработка: Первичная обработка заготовок валков на токарных станках для придания им требуемой формы и размеров. Нарезание шеек валков, галтелей и других элементов.
   • Фрезерная обработка: Обработка плоских поверхностей, пазов и канавок на валках и других деталях.
   • Шлифование: Финишная обработка поверхности валков для достижения высокой точности и гладкости. Шлифовка рабочих поверхностей, шеек и опорных поверхностей валков.
   • Расточка: Обработка внутренних поверхностей деталей (например, отверстий).
   • Сверление: Создание отверстий различного диаметра.
   • Нарезание резьбы: Формирование резьбовых соединений.
3. Термический цех:
   • Закалка: Нагрев стали 55Х до определенной температуры (обычно 830-860°C) с последующим быстрым охлаждением (обычно в масле или воде) для повышения твердости и прочности.
   • Отпуск: Нагрев закаленной стали до более низкой температуры (обычно 150-250°C) для снятия внутренних напряжений и повышения пластичности при сохранении высокой твердости. Выбор температуры отпуска зависит от требуемых механических свойств.
   • Старение: Искусственное старение для стабилизации структуры и свойств.
   • Нормализация: (В некоторых случаях) – для снятия внутренних напряжений после механической обработки.
4. Инструментальный цех:
   • Изготовление штампов и пресс-форм: Из стали 55Х изготавливаются детали штампов (пуансоны, матрицы) и пресс-форм для холодной штамповки и литья пластмасс.
   • Изготовление режущего инструмента: Изготовление резцов, фрез и другого режущего инструмента для обработки металлов.
5. Прокатный цех (использование готовых валков):
   • Установка валков в прокатный стан: Установка готовых валков из стали 55Х в прокатный стан.
   • Прокатка металла: Деформация металла между валками для получения требуемой формы и размеров.
   • Переточка валков: Периодическая переточка валков для восстановления их рабочей поверхности и геометрии.
6. Контроль качества (ОТК):
   • Измерение размеров: Контроль геометрических размеров валков и других деталей из стали 55Х на соответствие чертежам.
   • Контроль твердости: Измерение твердости стали 55Х для проверки соответствия требованиям.
   • Дефектоскопия: Выявление внутренних дефектов в стали 55Х с помощью ультразвукового контроля, магнитопорошкового контроля и других методов.
   • Металлографический анализ: Исследование микроструктуры стали 55Х для оценки ее качества.

В заключение, сталь 55Х является важным материалом для производства прокатных валков и инструмента, используемого в различных отраслях промышленности. Ее высокая прочность, износостойкость и устойчивость к образованию трещин обеспечивают надежную и долговечную работу оборудования. Важно учитывать режимы термической обработки для достижения оптимальных механических свойств стали 55Х в зависимости от конкретного применения.