1.8159; 51CrV4; 50HF

51CrV4 (50CrV4): skład chemiczny i właściwości

51CrV4, oznaczana też dawnym symbolem DIN 50CrV4, to niskostopowa stal sprężynowa o podwyższonej hartowności. 

Skład chemiczny stali 1.8159: C 0,47-0,55%, Si 0,10-0,40%, Mn 0,60-1,00%, Cr 0,80-1,10%, V 0,10-0,25%, P i S maks. 0,025%, Cu maks. 0,40%.

Dodatek wanadu ogranicza rozrost ziarna podczas obróbki cieplnej i poprawia odporność na pękanie zmęczeniowe przy zachowaniu wysokiej wytrzymałości.

Stal sprężynowa 50HF: zastosowanie i parametry techniczne

Stal sprężynowa 50HF stosowana jest na sprężyny, resory oraz drążki skrętne pracujące pod obciążeniem cyklicznym w maszynach, urządzeniach przemysłowych i pojazdach, w tym ciężarowych.

Nie jest to gatunek zalecany do typowego spawania konstrukcyjnego. Ze względu na zawartość węgla ok. 0,5% spawanie wiąże się z ryzykiem pęknięć i wymaga kwalifikowanej technologii, podgrzewania wstępnego oraz obróbki cieplnej po spawaniu. W stanie wyżarzonym stal 50HF może być poddawana wybranym operacjom obróbki plastycznej na zimno. Zakres odkształcenia dobiera się do wymiaru i dalszej obróbki cieplnej.

Parametry techniczne:

• Wr.Nr.: 1.8159,
• PN: 50HF,
• Dawne oznaczenie DIN: 50CrV4,
• AISI: 6150*,
• moduł sprężystości: 210×10³ N/mm²,
• gęstość: 7,84 g/cm³,
• twardość po wyżarzaniu zmiękczającym: maks. 248 HB.

*Podane odpowiedniki mają charakter orientacyjny. Właściwości stali 50HF należy potwierdzić dla konkretnej normy, wymiaru i stanu dostawy. 

51CrV4 twardość i wartości HRC

Twardość stali 51CrV4 zależy od stanu obróbki cieplnej. Po wyżarzaniu zmiękczającym nie przekracza 248 HB.

Twardość stali 50HF po hartowaniu i odpuszczaniu maleje wraz ze wzrostem przekroju:

• dla przekroju mniejszego niż 16 mm granica plastyczności wynosi ok. 900 N/mm² i wytrzymałość 1100-1300 N/mm²,
• dla przekrojów powyżej 160 do 250 mm odpowiednio 600 N/mm² i 800-950 N/mm².

W próbie Jominy’ego 51CrV4 wykazuje wysoką twardość przy czole próbki, orientacyjnie 60-65 HRC, ze spadkiem do ok. 35-40 HRC w odległości 30-50 mm. Dokładny przebieg zależy od wariantu hartowności i powinien być weryfikowany na podstawie atestu.

Stal 50HF hartowanie i dodatkowa obróbka cieplna

Hartowanie stali 50HF prowadzi się z temperatury 820-860 °C z chłodzeniem w oleju. Czas wygrzewania dobiera hartownia opierając się na wymiarach detalu. Odpuszczanie wykonuje się orientacyjnie w zakresie 540-680 °C, dobieranym do wymaganej twardości i wytrzymałości. Hartowanie poprzedza się często normalizacją (840-880 °C) lub wyżarzaniem zmiękczającym (640-720 °C, chłodzenie wolne).

Materiał 50HF najlepiej obrabiać skrawaniem w stanie wyżarzonym lub znormalizowanym i odpuszczonym.

Przy zamawianiu materiału należy określić wymagany stan dostawy.

Materiały powiązane

Dobór materiału wymaga analizy wymagań projektu: obciążeń roboczych, wymiaru, wymaganego stanu dostawy i planowanej obróbki cieplnej. Doradcy techniczni Multistal pomogą dobrać gatunek stali do konkretnego zastosowania.

• stal do ulepszania cieplnego: stale konstrukcyjne o podwyższonej wytrzymałości po hartowaniu i odpuszczaniu,
• stal łożyskowa: materiały o wysokiej twardości i czystości metalurgicznej do elementów tocznych,
• stal szybkotnąca: gatunki do narzędzi skrawających pracujących przy podwyższonych temperaturach,
• stal narzędziowa do pracy na gorąco: materiały na narzędzia i matryce eksploatowane w wysokich temperaturach,
• stal na formy i matryce: gatunki do produkcji form wtryskowych i matryc do tworzyw sztucznych,
• stal nierdzewna martenzytyczna: materiały łączące odporność korozyjną z wysoką twardością po hartowaniu.