55号(即55#)碳素结构钢,具有较高的强度和硬度及良好塑性,经热处理后广泛用于制造齿轮、轴、连杆等承受交变载荷的机械零件。
化学成分
碳C:0.52~0.60
硅Si:0.17~0.37
锰Mn:0.50~0.80
磷P:≤0.035
硫S:≤0.035
铜Cu:≤0.25
镍Ni:≤0.30
铬Cr:≤0.25
高强度与硬度:抗拉强度≥630 MPa,淬火后硬度可达HRC 50~55(低温回火态)。适用于承受中等至高载荷的零件(如齿轮、轴类)。
良好塑性:伸长率≥15%,断面收缩率≥40%,退火态易冷加工,淬火后仍保持一定韧性。
热处理响应敏感:淬火+回火可显著提升性能,调质处理后兼具高强度(σb≥630 MPa)与良好韧性(δ5≥15%)。
应用场景
机械传动件:齿轮、轴、连杆、螺栓(需高强度与耐磨性)。
工具与模具:手工工具、量具、塑料模具基体(低温回火态)。
结构支撑件:桥梁、建筑中的高负荷连接件(调质处理态)。
汽车工业:传动轴、半轴、悬挂系统零件(需抗疲劳性能)。
切割方法
1、火焰切割(厚板首选)
适用:≥20mm厚板快速下料(如机械底座、结构件)。
特点:成本低、速度快,但切口粗糙(需打磨),薄板易变形。
2、等离子切割(中厚板高效)
适用:6~50mm中厚板(如齿轮坯、轴类毛坯)。
特点:速度快、热影响区小(变形可控),切口垂直度优。
3、激光切割(薄板精密切割)
适用:≤12mm薄板(如量具、模具零件)。
特点:精度高(±0.05mm)、切口窄(0.1~0.5mm),无需二次加工。
4、剪板机切割(直线切割专用)
适用:≤6mm薄板直线切割(如垫片、法兰盘)。
特点:无热影响、切口平整,但仅限直线。
5、线切割(复杂形状必备)
适用:异形孔、模具型腔(厚度≤100mm)。
特点:可切任意曲线,精度达±0.01mm,但效率低。
热处理工艺
1、淬火
加热温度:830~860℃(完全奥氏体化),保温时间按1.5~2 min/mm计算。
冷却介质:
水冷:快速冷却,但易变形开裂(适用于简单形状零件)。
油冷:冷却速度较慢,减少变形(推荐用于复杂零件)。
2、回火
低温回火(150~250℃):
目的:消除淬火应力,提高硬度(HRC 50~55)。
高温回火(500~650℃):
目的:获得综合力学性能(σb≥630 MPa,δ5≥15%)。
3、调质处理
淬火+高温回火组合,使零件具有“高强度+良好韧性”的特性。