Все о стали 5160 (свойства, прочность и применение)

В этой статье обсуждаются свойства, прочность и применение стали 5160 — высокопрочной низколегированной пружинной стали, исключительно прочной и твердой. Изучая ее физические, химические и механические свойства, эта статья призвана показать читателям, когда следует выбирать сталь 5160 среди других менее подходящих сплавов для их проекта.

Физические свойства стали 5160

Важно понимать систему наименований стали и ее сплавов, поскольку название многое говорит о составе каждого сплава. Как и алюминий, сталь имеет четырехзначный идентификатор, но в отличие от алюминия каждое число содержит важную информацию о процентном содержании углерода и связанных с ним легирующих элементов в стальном сплаве. Следует также отметить, что между системами номенклатуры AISI и SAE существуют различия, но они обычно частично совпадают с точки зрения названий сплавов и в этой статье будут рассматриваться как единая номенклатурная единица (номенклатурный индекс AISI/SAE).

Первая цифра номенклатуры стального сплава представляет класс стального сплава. В случае алюминия 5160 цифра 5 представляет собой стальные сплавы, в которых хром используется в качестве основного легирующего элемента. Вторая цифра представляет концентрацию указанного легирующего элемента; Таким образом, сталь 5160 содержит 1% хрома по массе. Последние две цифры обозначают удельную концентрацию углерода, обозначая, что сплав содержит 0,XX% углерода. В случае стали 5160 это означает, что концентрация углерода составляет 0,60%, что делает ее средне- и высокоуглеродистой сталью. Обратите внимание, что это не исчерпывающий анализ, и чтобы считаться сталью 5160, материал также должен соответствовать допускам по концентрации для других элементов, перечисленных ниже:

0,75-1% марганца

0,035% фосфора

Меньше или равно 0,15–0,3 % кремния.

Меньше или равно 0,04% серы.

Сталь 5160 исключительно твердая и прочная. Он обладает высоким уровнем усталостной прочности, большой пластичностью и хорошими пружинящими свойствами, что полезно для применений, где требуется гибкость. Поэтому она входит в состав «рессорных сталей», которые представляют собой те сплавы, которые являются гибкими, но обладают достаточной прочностью, чтобы вернуться к исходной форме после деформации. Хотя сталь 5160 нелегко сваривать или обрабатывать на станке, ее можно подвергать термической обработке, отжигу и горячей обработке, придавая ей форму. Его плотность составляет 7,85 г/см3 (0,284 фунта/дюйм3).

Слабость к коррозии

Сталь 5160 легко ржавеет, что является неприятным побочным эффектом большинства сталей. Кислород из воздуха и воды атакует молекулы железа в стали и образует оксид железа, также известный как ржавчина, который может привести к образованию трещин и слабых мест в стали. Хром добавляется, чтобы предотвратить это окисление, но по массе его недостаточно, чтобы полностью предотвратить разложение. Любое повреждение щелочью ослабит сталь 5160, поэтому при применении этого металла важно учитывать риск появления ржавчины в вашем проекте.

Механические свойства

Сводка механических свойств алюминиевого сплава 6063.

Применение стали 5160

Сталь 5160, как описано выше, является идеальной пружинной сталью. Его высокая прочность часто используется в изделиях с меньшим поперечным сечением, подвергающихся высоким нагрузкам, например, в пружинах, крепежных элементах и ​​листовых рессорах в автомобильных подвесках. Он поставляется поставщиками в виде прутков и трубок и может использоваться для создания исключительно прочных деталей при наличии необходимых инструментов для его обработки. Сталь 5160 также используется при изготовлении скребков и бамперов, из нее можно сделать отличную кромку ножа, одновременно прочную и гибкую. Если вам нужны пластичность, твердость и прочность, подумайте о том, чтобы узнать у своего поставщика сталь 5160.