Сталь EN 10132-4 51CrV4: Закаленная холоднокатаная полоса для пружин и специальных применений
Общие сведения
Сталь 51CrV4 по EN 10132-4 — хромоваанадиевая пружинная сталь для холоднокатаной полосы. Используется для изготовления прутьевых и спиралевых пружин, а также для специальных применений. Поставляется в двух видах: закаленная полоса толщиной до 6 мм и закаленная с отпуском (tempered) толщиной 0,30–3,00 мм. Обладает высокой пределами упругости, устойчивостью к релаксации и хорошей закаляемостью.
Физические и механические свойства
Общие свойства
| Свойство | Температура | Значение |
|---|
| Плотность | 20 °C | 7,83 г/см³ |
Механические свойства
| Свойство | Температура | Значение |
|---|
| Модуль упругости (E) | -100 °C | 217 ГПа |
| 20 °C | 212 – 212,6 ГПа |
| 100 °C | 207 ГПа |
| 200 °C | 199 ГПа |
| 300 °C | 192 ГПа |
| 400 °C | 184 ГПа |
| 500 °C | 175 ГПа |
| 600 °C | 164 ГПа |
| Твердость по Роквеллу (HRC) | 20 °C | 57 HRC |
| Твердость по Виккерсу (HV) | 20 °C | 640 HV |
| Коэффициент Пуассона | 20 °C | 0,29 |
Тепловые свойства
| Свойство | Температура | Значение | Примечание |
|---|
| Коэффициент линейного теплового расширения | -100 °C | 1,05·10⁻⁵ 1/К | |
| 20 °C | 1,15·10⁻⁵ 1/К | |
| 100 °C | 1,21·10⁻⁵ 1/К | |
| 200 °C | 1,27·10⁻⁵ 1/К | |
| 300 °C | 1,32·10⁻⁵ 1/К | |
| 400 °C | 1,36·10⁻⁵ 1/К | |
| 500 °C | 1,40·10⁻⁵ 1/К | |
| 600 °C | 1,44·10⁻⁵ 1/К | |
| Температура плавления | | 1382 – 1529 °C | Типично для хромоваанадиевых сталей |
| Удельная теплоемкость | -100 °C | 423 Дж/(кг·К) | |
| 20 °C | 461 Дж/(кг·К) | |
| 100 °C | 479 Дж/(кг·К) | |
| 200 °C | 499 Дж/(кг·К) | |
| 300 °C | 517 Дж/(кг·К) | |
| 400 °C | 536 Дж/(кг·К) | |
| 500 °C | 558 Дж/(кг·К) | |
| 600 °C | 587 Дж/(кг·К) | |
| Теплопроводность | 20 °C | 45,1 Вт/(м·К) | |
| 100 °C | 45,1 Вт/(м·К) | |
| 200 °C | 44,1 Вт/(м·К) | |
| 300 °C | 41,9 Вт/(м·К) | |
| 400 °C | 39,4 Вт/(м·К) | |
| 500 °C | 36,9 Вт/(м·К) | |
| 600 °C | 34,4 Вт/(м·К) | |
| Температуропроводность | 20 °C | 12,5 мм²/с | |
| 100 °C | 11,6 мм²/с | |
| 200 °C | 10,6 мм²/с | |
| 300 °C | 9,5 мм²/с | |
| 400 °C | 8,4 мм²/с | |
| 500 °C | 7,1 мм²/с | |
| 600 °C | 5,8 мм²/с | |
Электрические свойства
| Свойство | Температура | Значение |
|---|
| Удельное электрическое сопротивление | 20 °C | 2,31·10⁻⁷ Ом·м |
| 100 °C | 2,84·10⁻⁷ Ом·м |
| 200 °C | 3,58·10⁻⁷ Ом·м |
| 300 °C | 4,48·10⁻⁷ Ом·м |
| 400 °C | 5,52·10⁻⁷ Ом·м |
| 500 °C | 6,71·10⁻⁷ Ом·м |
| 600 °C | 8,06·10⁻⁷ Ом·м |
Химический состав (масс. %)
| Элемент | Содержание |
|---|
| Углерод (C) | 0,47 – 0,55 |
| Хром (Cr) | 0,90 – 1,20 |
| Марганец (Mn) | 0,70 – 1,10 |
| Молибден (Mo) | ≤ 0,10 |
| Никель (Ni) | ≤ 0,40 |
| Фосфор (P) | ≤ 0,030 |
| Кремний (Si) | ≤ 0,40 |
| Сера (S) | ≤ 0,025 |
| Ванадий (V) | 0,10 – 0,25 |
Применение: Прутьевые и спиралевые пружины автомобильных подвесок, клапанные пружины двигателей, торсионы, пружины сцеплений, измерительные инструменты, высокоупругие элементы. Сталь обеспечивает высокую предел упругости, низкую релаксацию напряжений при повышенных температурах и высокую устойчивость к установочной усталости. Ванадий уточняет зерно и повышает температурную устойчивость.
