52100 Stal łożyskowa | 1.3505 | 100Cr6​

AOBO STEEL – Zaufany globalny dostawca stali narzędziowej​

Wyślij zapytanie teraz

Stal łożyskowa 52100 to gatunek stali niskostopowej, uznawany przede wszystkim za klasyczny standard w zastosowaniach łożysk tocznych. Ze względu na wysoką zawartość węgla i dodatek chromu, jej parametry użytkowe, w szczególności twardość, odporność na zużycie i wytrzymałość zmęczeniową, stanowią punkt odniesienia przy ocenie innych stali łożyskowych. Świadczy to o jej sprawdzonej niezawodności w wymagających komponentach przemysłowych.

1. 52100 Skład

Poniższe procenty wagowe charakteryzują typowy skład chemiczny stali AISI/SAE 52100:

• Węgiel (C): 0.95% ~ 1.10%
• Chrom (Cr): 1.40% ~ 1.65%
• Mangan (Mn): 0.30% ~ 0.50%
• Krzem (Si): 0.22% ~ 0.35%
• Fosfor (P): ≤0,030%
• Siarka (S): ≤0,030%,

Warto zauważyć, że chociaż w USA powszechnie stosuje się oznaczenie AISI/SAE 52100, jest ono uważane za odpowiednik europejskiego gatunku 100Cr6. Stal podobna do SAE 52100, oznaczona jako 100 Cr Mn 6, charakteryzuje się zwiększoną zawartością manganu (1,10–1,20%) i krzemu (0,55–0,70%).

2. Właściwości stali łożyskowej 52100

W tej sekcji opisano szczegółowo najważniejsze właściwości stali AISI/SAE 52100, które sprawiają, że jest to materiał preferowany w wielu gałęziach przemysłu.

Potencjał twardości i reakcja obróbki cieplnej

Jeden z wyróżniających się 52100 właściwości stali łożyskowej jest jego wyjątkowa twardość.

• Osiągalna twardość: Przy odpowiedniej obróbce cieplnej stal 52100 konsekwentnie osiąga twardość od 60 do 64 HRC w całym przekroju. Na przykład, kawałek o grubości 1 cala może osiągnąć około 60 HRC po odpuszczeniu w temperaturze około 204°C (400°F).
• Zastosowania łożysk: W przypadku krytycznych elementów łożysk kulkowych zazwyczaj określa się minimalną twardość 62 HRC, która jest osiągana po hartowaniu i odpuszczaniu.
• Twardość na gorąco: Należy pamiętać, że twardość stali 52100 w wysokiej temperaturze wyraźnie maleje wraz ze wzrostem temperatury roboczej.

2.1 Charakterystyka mikrostruktury

Mikrostruktura stali 52100 po prawidłowej obróbce cieplnej ma kluczowe znaczenie dla jej właściwości użytkowych:

• Typowa struktura: Składa się głównie z wysokowęglowego martenzytu z drobno rozproszonymi pierwotnymi (nierozpuszczonymi) kulistymi węglikami. Typowa jest również zawartość austenitu szczątkowego od 5 do 10%.
• Wkład odporności na zużycie: W przypadku zastosowań łożyskowych stal 52100 jest celowo austenityzowana poniżej temperatury Acm. Proces ten sprzyja tworzeniu się układów węglika cementytu w obrębie ostatecznej struktury martenzytycznej, co znacznie zwiększa odporność na zużycie.
• Czystość: Czysta mikrostruktura, wolna od nadmiernych wtrąceń, jest niezwykle istotna, zwłaszcza w zastosowaniach wymagających wysoce polerowanych powierzchni, takich jak matryce.

2.2 Podstawowe wytrzymałości mechaniczne stali 52100

Stal stopowa 52100 została zaprojektowana tak, aby zapewnić dużą nośność i odporność.

2.3 Wydajność zmęczeniowa

Wysoka trwałość zmęczeniowa jest czynnikiem krytycznym właściwość stali łożyskowej 52100, zwłaszcza w przypadku komponentów, takich jak łożyska ślizgowe, poddawanych obciążeniom cyklicznym. Odporność na zmęczenie może być zależna od takich czynników, jak zawartość wtrąceń i precyzja obróbki cieplnej. Kontrola jakości, w tym badania zmęczeniowe, ma pierwszorzędne znaczenie.

2.4 Odporność na zużycie

Stal 52100 wykazuje dobrą odporność na zużycie. Jest ona znacznie zwiększona dzięki obecności bardzo małych, twardych cząstek cementytu, które są równomiernie rozłożone w mikrostrukturze po optymalnej obróbce cieplnej. Specjalistyczne obróbki, takie jak procesy dupleksowe, mogą dodatkowo poprawić charakterystykę zużycia w porównaniu ze standardowym chromowaniem lub innymi stalami stopowymi, takimi jak 8620, w określonych warunkach.

2.5 Hartowność

Dzięki zawartości chromu stal 52100 ma dobrą hartowność. Pozwala to na osiągnięcie stałej twardości w przekroju poprzecznym w częściach o grubości do około 1 cala. Jej hartowność jest porównywalna ze stalą 5280.

2.6 Obróbka skrawaniem

Aby uzyskać najlepsze wyniki obróbki i zapewnić równomierną reakcję podczas kolejnych procesów hartowania, w przypadku stali 52100 zdecydowanie zaleca się stosowanie sferoidalnej mikrostruktury. Ten stan poprawia trwałość narzędzia i wykończenie powierzchni.

2.7 Czystość i jakość materiałów

Wysoka jakość 52100 stal łożyskowa jest produkowany z dbałością o wewnętrzną solidność, czystość i jednolity skład chemiczny.

• Kontrola włączania: W przypadku zastosowań o krytycznym znaczeniu, takich jak łożyska kulkowe, niezbędne są bardzo niskie poziomy wtrąceń niemetalicznych (np. typu A, B, C, D) i minimalna zawartość tlenu.
• Procesy topienia: Zaawansowane techniki topienia, takie jak topienie próżniowe elektrodą topliwą (CEVM) lub przetapianie elektrożużlowe (ESR), mogą zapewnić wyjątkowo czystą mikrostrukturę wymaganą w wymagających zastosowaniach, takich jak polerowane matryce.
• Rozważania dotyczące obsady: W przypadku produkcji stali 52100 metodą ciągłego odlewania, niewystarczające cykle homogenizacji mogą prowadzić do segregacji i niepożądanego rozkładu węglików, co negatywnie wpływa na jej właściwości i reakcję na obróbkę cieplną.
• Normy: Norma ASTM A 535 obejmuje kęsy, pręty, rury okrągłe, pręty i rury ze stali stopowej specjalnej jakości przeznaczone do produkcji łożysk tocznych.

2.8 Stabilność wymiarowa

Osiągnięcie bardzo wysokiej stabilności wymiarowej w elementach ze stali 52100 wymaga precyzyjnej kontroli obróbki cieplnej. Może być wrażliwy na odkształcenia, a odpuszczanie do niższej twardości może być konieczne w porównaniu z niektórymi zaawansowanymi stalami, jeśli głównym celem jest ostateczna stabilność. Nieprawidłowe temperatury austenityzacji lub praktyki odpuszczania mogą prowadzić do pęknięć.

2.9 Spawalność

Należy pamiętać, że stal łożyskowa 52100 jest generalnie uważana za niespawalną ze względu na wysoką zawartość węgla, która sprawia, że jest podatna na pękanie w trakcie i po spawaniu.

2.10 Wytrzymałość

Po prawidłowym schłodzeniu olejem w temperaturze około 850°C (1560°F) w celu uzyskania mikrostruktury rozproszonych węglików sferycznych w odpuszczonym martenzycie, stal 52100 wykazuje dobrą wytrzymałość. Można to ocenić za pomocą standardowych testów, takich jak test Charpy V-karb energii uderzenia i wytrzymałość na pękanie w płaszczyźnie (KIc). Badania wykazały, że bainit 52100 może oferować wyższą wytrzymałość na uderzenia w porównaniu z niektórymi stalami kutymi proszkowo.

Szukasz stali łożyskowej 52100? Wypełnij poniższy formularz, aby skontaktować się z nami już teraz!

3. Obróbka cieplna

Stal 52100 jest znaną stalą łożyskową, cenioną za osiąganie wysokiej twardości. Twardość ta jest rozwijana przede wszystkim poprzez tworzenie martenzytu w jej mikrostrukturze, w wyniku precyzyjnego 52100 obróbka cieplna staliZrozumienie tych procesów termicznych jest kluczem do optymalizacji stal 52100 składniki.

3.1 Hartowanie stali 52100: austenityzacja i hartowanie

Aby uzyskać wymaganą wysoką twardość i pożądaną mikrostrukturę, stal 52100, stosowany jest dwuetapowy proces hartowania: austenityzacja i następujące po niej hartowanie.

3.1.1 Austenityzowanie

Etap austenityzacji obejmuje nagrzewanie stal 52100 aby przekształcić jego strukturę. Aby uzyskać optymalne rezultaty, temperatura austenityzacji dla stal 52100 należy dokładnie kontrolować, najlepiej wokół 855 +/- 5°C. Należy również zauważyć stosowanie temperatur takich jak 840°C lub 850°C przed hartowaniem. Ważne jest, aby unikać nagrzewania stal 52100 powyżej tego określonego zakresu (przegrzanie), ponieważ może to prowadzić do nadmiernej ilości austenitu szczątkowego i zwiększonego ryzyka pękania podczas hartowania.

3.1.2 Hartowanie

Po austenityzacji, stal 52100 jest szybko chłodzony (hartowany). Typowe media hartownicze dla stal 52100 włączać:

• Olej
• Kąpiel solna

Kolejną techniką stosowaną do hartowania wstępnego jest stal 52100Zwykle obejmuje to hartowanie w gorącej kąpieli solnej, a następnie chłodzenie w spokojnym powietrzu, co jest metodą wybraną w celu zminimalizowania odkształceń.

3.2 Hartowanie stali 52100

Po procesie hartowania kluczowym etapem jest odpuszczanie. 52100 obróbka cieplna stali cykl. Odpuszczanie jest przeprowadzany w temperaturach poniżej Ac1 (dolnego punktu krytycznego) stali. Jego głównym celem jest zwiększenie wytrzymałości i zmniejszenie naprężeń wewnętrznych w stali. stal 52100.

Temperatury odpuszczania i uzyskana twardość

Wybór temperatury odpuszczania ma bezpośredni wpływ na końcowe właściwości stal 52100.

Podwójny temperament jest często stosowany w stal 52100, czasami z pośrednim obróbką poniżej zera (kriogeniczną). Pomaga to zapewnić, że wszelki szczątkowy austenit zostanie przekształcony i że naprężenia zostaną skutecznie uwolnione.

3.3. Wyżarzanie stali 52100 (zmiękczanie)

Gdy stal 52100 należy zmiękczyć, na przykład przed obróbką mechaniczną, odpowiednim sposobem jest wyżarzanie 52100 obróbka cieplna stali.

Procesy i wyniki wyżarzania dla stali 52100

Sferoidyzacja, uzyskiwana poprzez kontrolowane tempo chłodzenia podczas wyżarzania, powoduje powstawanie kulistych węglików w matrycy ferrytowej, co znacznie zwiększa obrabialność stal 52100.

5. Obróbka powierzchni stali 52100

Aby jeszcze bardziej zwiększyć twardość powierzchni i odporność na zużycie, można zastosować różne rodzaje obróbki powierzchni. stal 52100 składniki.

• Chromowanie: Obróbka powierzchniowa stal 52100.
• Obróbka Duplex (Chromowanie + Azotowanie Plazmowe): Ta kombinacja może zapewnić lepszą odporność na zużycie stal 52100 w porównaniu do samego chromowania.
• Hartowanie indukcyjne: Metodę tę stosuje się w celu uzyskania wysokiej twardości powierzchni stal 52100Na przykład wykazano, że osiąga 61-63 HRC na stal 52100 Wały.

Dokładna kontrola wszystkiego 52100 obróbka cieplna stali Etapy, zwłaszcza austenityzacja i odpuszczanie, są niezbędne do uzyskania pożądanej równowagi twardości, wytrzymałości i stabilności wymiarowej w finalnym produkcie. stal 52100 składniki.

4. Aplikacje

Stal 52100 jest używana głównie do produkcji łożyska kulkowe i jest klasyczną oceną dla stal łożyskowa tocznaJego krytyczną rolę w wysokowydajnych elementach łożysk dodatkowo podkreśla specyfikacja zawarta w normach ASTM A295 (dla walcowanych na gorąco prętów ze stali stopowej na łożyska toczne) i ASTM A535 (dla specjalnej jakości stali na łożyska kulkowe i wałeczkowe).

Po obróbce cieplnej stal 52100 doskonale nadaje się do zastosowań wymagających:

• Wysoka nośność
• Doskonały odporność na zużycie
• Długi zmęczenie życia

W rezultacie jest on z powodzeniem stosowany w silnikach elektrycznych, skrzyniach biegów, wałach głównych silników lotniczych turbin gazowych, przekładniach śmigłowców i łożyskach podporowych walcowni stali. Te różne 52100 zastosowań stali pokazać jego wszechstronność.

Oprócz łożysk, jego zastosowania obejmują specjalistyczne procesy produkcyjne. Na przykład jest stosowany jako materiał powłokowy w spawaniu proszkowym z wykorzystaniem łuku plazmowego (PTA). Warstwa stali 52100 pokrywająca podłoże, takie jak AISI 1022M, zapewnia znaczną odporność na zużycie i zmęczenie, a krytyczny obszar trwałości zmęczeniowej jest zaprojektowany w tej powłoce.

Ponadto jej właściwości sprawiają, że stal 52100 jest cenna dla niektórych zastosowania stali narzędziowej. Sklasyfikowana jako stal półszybkotnąca, może osiągnąć twardość w zakresie 62–64 HRC. Podczas gdy jej odpuszczanie i odporność na zużycie mogą być niższe niż w przypadku niektórych prawdziwych stali szybkotnących, jest ona używana do niektórych narzędzi do obróbki na zimno lub elementów mechanicznych. Do matryc o średnicy do 50 mm (2 cale) stosowana jest stal 52100 topiona próżniowo elektrodą topiącą lub przetapiana elektrożużlowo. Obrobiony cieplnie do 59–61 HRC, ten materiał zapewnia optymalną żywotność matrycy i nadaje się do trawienia fotochemicznego w celu uzyskania polerowanych powierzchni matryc o niskim wypukłości.

5. Normy równoważne AISI 52100

• AISI/SAE: 52100
• Chiny (Wielka Brytania): GCR15
• Numer katalogowy: G52986
• DIN (W-Nr): 3505 (znany również jako 100Cr6)
• JIS: SUJ2
• AMS: AMS 6490, AMS 6491 (stal łożyskowa klasy premium do samolotów)
• ASTM: A295 (standardowa specyfikacja dla stali łożyskowej o wysokiej zawartości węgla i przeciwciernej)

6. Formy i wymiary dostaw

Dostarczana przez nas stal łożyskowa 52100 jest dostępna w różnych formach, w tym pręty okrągłe, blachy, płyty, płaskowniki, pręty kwadratowe i bloki. Wymiary płaskownika wahają się od: szerokość 20–600 mm × grubość 20–400 mm × długość 1000–5500 mm. Wymiary pręta okrągłego wahają się od średnicy 20–400 mm × długość 1000–5500 mm. Wymiary bloku uzyskuje się poprzez cięcie płaskownika.

Testy UT: wrzesień 1921-84 D/d, E/e. 

Wykończenie powierzchni: oryginalne czarne, łuszczone, obrabiane maszynowo/toczone, polerowane, szlifowane lub frezowane wykończenie powierzchni.

Czas dostawy: 30-45 dni. 

Często zadawane pytania