DIN 17221 55Cr3: Отжиг для сфериодизированных карбидов и повышенной производительности

Сталь 55Cr3 (DIN 17221) применяется для горячеформованных пружин: листовых, вихревых, цилиндрических для автопромышленности, а также для крупногабаритных пружин натяжения и сжатия специального назначения. Хром обеспечивает высокую закалимость и устойчивость к релаксации.

Свойства стали 55Cr3

Общие физические свойства

Свойство	Температура	Значение
Плотность	20,0 °C	7,83 г/см³

Механические свойства

Свойство	Температура	Значение
Модуль упругости (E)	-100 °C	217 ГПа
	20 °C	212 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
Коэффициент Пуассона	20 °C	0,28

Тепловые свойства

Свойство	Температура	Значение	Примечание
Коэффициент линейного теплового расширения (α)	-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
Макс. рабочая температура (долгосрочная)	—	-30 – 100 °C
Температура плавления	—	1382 – 1529 °C	Типично для хромистой стали
Удельная теплоёмкость (c)	-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 (λ)	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 (a)	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
Электрическое сопротивление (ρ)	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)	0,52 – 0,59 %
Хром (Cr)	0,7 – 1,0 %
Марганец (Mn)	0,7 – 1,1 %
Фосфор (P)	≤ 0,03 %
Кремний (Si)	0,25 – 0,50 %
Сера (S)	≤ 0,03 %

Технологические свойства

Характеристика	Значение
Назначение	Пружинная сталь (горячая формовка)

Режим отжига для сфериодизации карбидов

Для подготовки к холодной деформации (проволока, пруток) или улучшения резеспособности:

Нагрев до 710–740 °C (межкритическая область).
Выдержка 3–5 часов.
Охлаждение в печи 15–25 °C/ч до 600 °C, затем в воздухе.

Структура после отжига: феррит + сфериодитированный цементит, твердость 190–230 HB. Хром (0,7–1,0 %) замедляет сфериодизацию по сравнению с углеродистыми сталями, поэтому требуется более длительная выдержка. Последующая закалка в масле/воде с отпуском 400–480 °C дает высокую предельную упругость и устойчивость к релаксации до 250 °C.

DIN 17221 54SiCr6: Отжиг для получения сфериодизированных карбидов Сталь 60SiCr7 по DIN 17221 – Свойства и применение для пружин

Металл