У цій статті розглядаються властивості, міцність і використання сталі 5160, високоміцної низьколегованої пружинної сталі, яка є надзвичайно міцною та твердою. Досліджуючи її фізичні, хімічні та механічні властивості, ця стаття сподівається показати читачам, коли краще вибрати сталь 5160 замість інших менш придатних сплавів для їхнього проекту.
Фізичні властивості сталі 5160
Важливо розуміти систему найменування сталі та її сплавів, оскільки назва багато розкриває про склад кожного сплаву. Як і алюміній, сталь позначається чотиризначним ідентифікатором, але на відміну від алюмінію кожне число містить важливу інформацію про відсоток вуглецю та пов’язаних з ним легуючих елементів у сталевому сплаві. Слід також зазначити, що існують розриви між номенклатурними системами AISI та SAE, але вони, як правило, збігаються з точки зору назв сплавів і розглядатимуться як єдина номенклатурна сутність у цій статті (індекс номенклатури AISI/SAE).
Перша цифра номенклатури сталевого сплаву представляє клас сталевого сплаву. У випадку алюмінію 5160 цифра 5 означає сталеві сплави, які використовують хром як основний легуючий елемент. Друга цифра представляє концентрацію зазначеного легуючого елемента; Тому сталь 5160 містить 1% хрому за масою. Останні дві цифри представляють питому концентрацію вуглецю, де вони означають, що сплав містить 0,XX% вуглецю. У випадку сталі 5160 це означає, що концентрація вуглецю становить 0,60% вуглецю, що робить її середньо-високоуглецевою сталлю. Будь ласка, зверніть увагу, що це не вичерпний аналіз, і щоб вважатися сталлю 5160, матеріал також повинен відповідати допустимим значенням концентрації для інших елементів, перелічених нижче:
0,75-1% марганцю
0,035% фосфору
Менше або дорівнює 0,15-0,3% кремнію
Менше або дорівнює 0,04% сірки
Сталь 5160 надзвичайно тверда та міцна. Він має високий рівень стійкості до втоми, високу пластичність і хороші пружинні якості, корисні для застосувань, де потрібна гнучкість. Тому він входить до складу «пружинних сталей», які представляють ті сплави, які є гнучкими, але мають достатню міцність, щоб повернутися до своєї початкової форми після деформації. Незважаючи на те, що сталь 5160 непросто зварювати або обробляти, її можна піддати термічній обробці, відпалу та гарячій обробці. Він має щільність 7,85 г/см3 (0,284 фунта/дюйм3).
Слабкість до корозії
Сталь 5160 легко іржавіє, що є сумним побічним ефектом більшості сталей. Кисень з повітря та води атакує молекули заліза в сталі та утворює оксид заліза, також відомий як іржа, яка може викликати тріщини та слабкі місця в сталі. Хром додається, щоб запобігти цьому окисленню, але його недостатньо за масою, щоб повністю запобігти деградації. Будь-яке їдке пошкодження послабить сталь 5160, тому важливо враховувати ризик іржі у вашому проекті під час застосування цього металу.
Механічні властивості
Резюме механічних властивостей алюмінієвого сплаву 6063.
Механічні властивості | Метричне значення | Англійське значення |
Максимальна міцність на розрив | 958 МПа | 139000 фунтів на квадратний дюйм |
Міцність на розрив | 530 МПа | 76900 фунтів на квадратний дюйм |
Модуль обсягу | 160 ГПа | 23200 ksi |
Модуль пружності | 205 ГПа | 29700 ksi |
Модуль зсуву | 80,0 ГПа | 11600 ksi |
Застосування сталі 5160
Сталь 5160, як описано вище, є ідеальною пружинною сталлю. Його висока міцність часто використовується в додатках із меншим поперечним перерізом, які піддаються високій напрузі, наприклад, у пружинах, кріпильних деталях і листових ресорах в автомобільних підвісках. Він постачається постачальниками у вигляді брусків і трубок і може використовуватися для створення виключно міцних компонентів, якщо у вас є необхідні інструменти для його обробки. Сталь 5160 також використовується в конструкціях скребків і бамперів, з неї можна зробити чудове лезо ножа, яке є водночас міцним і гнучким. Якщо вам потрібна пластичність, твердість і міцність, запитайте свого постачальника про сталь 5160.
