Aisi 5160 Federstahl: Eigenschaften, Verwendung & Fertigungshandbuch

Wenn Sie Federn benötigen, die schwere Lasten verarbeitenUnd Müdige widerstehen-wie LKW-Suspensionen oder Hochleistungsmotorventile-standardartigen Kohlenstofffedern könnten zu kurz kommen.Aisi 5160 Federstahl-Ein chromalloyiertes mittelkohlenstoffhaltiges Stahl-löscht dies. Die einzigartige Mischung aus Kohlenstoff und Chrom liefert überlegene Festigkeit, Härtbarkeit, und Ermüdungsbeständigkeit, Machen Sie es zu einer Top -Wahl für anspruchsvolle Frühlings- und Ausrüstungsanwendungen. Dieser Leitfaden bricht seine wichtigsten Eigenschaften ab, reale Verwendungen, Herstellungsprozess, und wie es im Vergleich zu anderen Materialien ist, Helfen Sie mit hohen Stressprojekten.

1. Materialeigenschaften von AISI 5160 Federstahl

Die Definition von AISI 5160 ist der Chromgehalt (0.70–0,90%), das arbeitet mit Kohlenstoff, um die Stärke und Haltbarkeit zu steigern. Erkunden wir ihre Eigenschaften im Detail.

1.1 Chemische Zusammensetzung

Aisi 5160 folgt dem strengen amerikanischen Eisen- und Stahlinstitut (Aisi) Standards, Gewährleistung der Konsistenz für Anwendungen mit hohem Stress. Unten ist das typische chemische Make -up:

1.2 Physische Eigenschaften

Diese Eigenschaften beschreiben, wie aisi 5160 verhält sich unter physikalischen Bedingungen wie Temperatur und Magnetismus:

• Dichte: 7.85 g/cm³ (Wie die meisten Kohlenstoffchromstähle)
• Schmelzpunkt: 1,420 - 1,460 ° C (2,588 - 2,660 ° F)
• Wärmeleitfähigkeit: 46.0 W/(m · k) bei 20 ° C (Raumtemperatur)- hochwertig als rostfreie Stähle, Vereinfachung der Wärmebehandlung
• Wärmeleitkoeffizient: 11.7 × 10⁻⁶/° C. (aus 20 - 100 ° C)
• Magnetische Eigenschaften: Ferromagnetisch (zieht Magnete an), nützlich zum Sortieren und nicht zerstörerischen Tests.

1.3 Mechanische Eigenschaften

Die mechanische Leistung von AISI 5160 leuchtet nach Wärmebehandlung (besondersFedertemperament). Unten finden Sie typische Werte fürgeglüht UndFrühlingsbeschwerde Bedingungen:

1.4 Andere Eigenschaften

Die herausragenden Eigenschaften von AISI 5160 machen es ideal für schwierige Anwendungen:

• Elastizitätsmodul: ~ 200 gpa - unterscheidet es nach schwerer Form in Form, wiederholte Lasten (Z.B., LKW -Blattfedern).
• Federtemperament: Durch Temperierung erreicht (350–450 ° C.)—Albalances Härte (für Stärke) und Flexibilität (zu vermeiden, zu brechen).
• Härtbarkeit: Ausgezeichnet - Chromium lässt es in Abschnitten gleichmäßig härten 25 mm dick (Perfekt für große Blattfedern oder Zahnräder).
• Ermüdungsbeständigkeit: Überlegen mit einfachen Kohlenstoffstählen (wie Aisi 1075)- Verhandlungen Millionen von Lastzyklen, ohne zu versagen (kritisch für Ventilfedern).
• Resistenz tragen: Gut - Kohlenstoff und Chrom bilden harte Carbide, Widerstand gegen Abrieb in staubigen Umgebungen (Z.B., landwirtschaftliche Maschinen).
• Korrosionsbeständigkeit: Mäßig - einiger als einfache Kohlenstoffstähle, benötigt aber noch Beschichtungen (Wie Zinkbeschichtung) Für nasse/im Freien.

2. Anwendungen von AISI 5160 Federstahl

AISI 5160-Stärke und Müdigkeitsbeständigkeit machen es perfekt für Federn mit hohem Stress und sogar einige Zahnräder. Hier sind die Schlüssel verwendet:

• Federn: Heavy-duty springs like Spulenfedern (LKW -Suspensionen, Offroad-Fahrzeugschocks), Blattfedern (Werbespannen, Anhänger), Und Ventilfedern (Hochleistungsmotoren).
• Automobilaufhängungskomponenten: Blattfedern und Hochleistungs-Spulenfedern in Lastwagen, SUVs, und Busse - Unterstützung schwerer Gewichte und absorbierende Straßenaufprall.
• Ventilfedern: Kritisch für Automobil- und Industriemotoren - AIISI 5160s Müdigkeitswiderstand verarbeitet das wiederholte Öffnen/Schließen von Ventilen (bis zu 10,000 Drehzahl in Rennmotoren).
• Industriemaschinerie: Federn in Pressemaschinen, Fördersysteme, und Hochleistungsventile-Spannung unter hohem Druck.
• Landwirtschaftliche Maschinen: Federn in Traktorpflügen, Mernschnittköpfe, und Distelbranche - mit Schmutz, Vibration, und starke Auswirkungen.
• Handwerkzeuge: Hochleistungswerkzeuge wie Bolzenschneider, industrielle Zange, und Jacks - Bedürftigkeitsfestigkeit, um schwierige Materialien zu greifen oder zu heben.
• Getriebe: Kleine Zahnräder in Industriegetriebe - AISI 5160 -Verschleißfestigkeit und Festigkeit Griff mäßiges Drehmoment.
• Elektrische Komponenten: Hochspannungsfedern in Stromleitungsanschlüssen-verleihen zuverlässiger Kontakt unter Wind oder Vibration.

3. Fertigungstechniken für AISI 5160

AISI produzieren 5160 Erfordert Präzision, um seine Legierungsvorteile zu nutzen. Hier ist der typische Prozess:

1. Stahlherstellung:
   • Aisi 5160 is made using an Elektrischer Lichtbogenofen (EAF) (Für Schrottstahlrecycling) oder Basis -Sauerstoffofen (Bof) (Für die basierte Produktion auf Eisenerz). Der Prozess konzentriert sich auf eine präzise Kontrolle von Chrom (0.70–0,90%) und Kohlenstoff (0.56–0,64%) AISI -Standards erfüllen.
2. Rollen:
   • Nach Stahlherstellung, Das Metall ist Heiß gerollt (bei 1,100 - 1,200 ° C) in Bars, Blätter, oder Spulen. Für Präzisionsteile (Wie Ventilfedern), es ist Kalt gerollt (Raumtemperatur) Verbesserung der Oberflächenfinish und der dimensionalen Genauigkeit - kritisch für die konsistente Federleistung.
3. Präzisionsbildung:
   • Teile werden mit speziellen Techniken geformt:
     • Frühlingswalle: Für Spulenfedern-Kaltdrahtdraht um einen Dorn mit genauen Durchmessern verstrichen (Wird für Ventilfedern verwendet).
     • Biegung/Bildung: Für Blattfedern - Stahl in lange hüten und beugen, gebogene Streifen (für LKW -Suspensionen).
     • Schmieden: Für Zahnräder oder dicke Federn - Stahl mit hohen Temperaturen und drücken Sie ihn in Formen (Steigert die Getreidestruktur für Festigkeit).
4. Wärmebehandlung:
   • Die Wärmebehandlung ist entscheidend, um das Potenzial von AISI 5160 zu entsperren:
     • Glühen: Wärme zu 810 - 850 ° C, dann langsam abkühlen, um den Stahl zur Form zu weich (vor der Gestaltung fertig).
     • Quenching: Nach der Formung, Wärme zu 820 - 860 ° C, Dann kühlen Sie dann schnell in Öl, um den Stahl zu härten (Chrom sorgt für einheitliche Verhärtung).
     • Temperieren: Aufwärmen zu 350 - 450 °C to achieve Federtemperament- reduziert die Sprödigkeit und hält gleichzeitig hohe Festigkeit und Müdigkeitsbeständigkeit.
5. Bearbeitung:
   • Für komplexe Teile (wie Zahnräder oder benutzerdefinierte Quellen), Nachbildungsbearbeitung (Schleifen, Mahlen, oder Drehen) Zündet überschüssiges Material ab und sorgt für enge Toleranzen (± 0,005 mm für kleine Ventilfedern).
6. Oberflächenbehandlung:
   • Optionale Schritte zur Steigerung der Haltbarkeit:
     • Überzug: Zinkbeschichtung oder Chrombeschichtung, um Rost zu verhindern (Für Anwendungen im Freien/nasses wie LKW -Quellen).
     • Beschichtung: Pulverbeschichtung für zusätzliche Korrosionsbeständigkeit und ästhetische Anziehungskraft (verwendet in Industriemaschinen).
     • Schwärzung: Kostengünstige Oxidschicht für die geringfügige Rostprävention (Ideal für Innenwerkzeuge oder Zahnräder).
7. Qualitätskontrolle:
   • Strenge Tests sorgt für AISI 5160 Teile erfüllen die Anforderungen an die Stressziele:
     • Zugprüfung: Überprüfen Sie die Zug- und Ertragsfestigkeit (Muss erreichen 1,300+ MPA für Federteile).
     • Ermüdungstest: Überprüfen Sie die Leistung nach 100,000+ Lastzyklen (kritisch für Ventilfedern).
     • Härteprüfung: Sicherstellen Sie die Härte der Federtemperatur (40 - 48 HRC).
     • Dimensionale Inspektion: Verwenden Sie CMMs, um Toleranzen und Form von Teilstöbern zu überprüfen.

4. Fallstudien: Aisi 5160 in Aktion

Beispiele in realer Welt zeigen, wie AISI 5160 Löst schwierige technische Herausforderungen.

Fallstudie 1: Haltbarkeit der schweren LKW -Blattfeder

Ein kommerzieller LKW -Hersteller konfrontierte Blattfederausfälle (nach 100,000 km) Mit AISI 1075 Stahl. Die Federn knackten unter der 25-Tonnen-Last des Lastwagens. Wechsel zu AISI 5160 Blattfedern (gemildert zu 45 HRC und zinkverzerrt) verlängertes Leben zu 250,000 km. Diese senkte die Wartungskosten um 70% und reduzierte LKW -Ausfallzeiten für Reparaturen.

Fallstudie 2: Rennmotorenventilfeder Leistung

Ein Rennteam hatte mit Valve Spring Failures zu kämpfen (nach 3,000 km) Mit AISI 1075. Die Quellen konnten den Motor nicht bewältigen 12,000 Drehzahl. Sie durch AISI ersetzen 5160 Ventilfedern (präzisionsgedeckt und gemildert zu 42 HRC) Erhöhtes Leben zu 10,000 km. Dies machte den Motor zuverlässiger, Helfen Sie dem Team, in dieser Saison drei Rennen zu gewinnen.

5. Aisi 5160 vs. Andere Federmaterialien

Wie geht es Aisi 5160 Vergleiche mit anderen gängigen Federstählen und -materialien? Die Tabelle unten bricht es ab:

Perspektive der Yigu -Technologie auf AISI 5160

Bei Yigu Technology, Aisi 5160 ist unsere oberste Wahl für Kunden, die hochfeste benötigen, Ermüdungsbeständige Federn-wie schwere Lkw-Hersteller und Rennteams. Sein Chromgehalt verleiht ihm einen klaren Vorsprung über einfache Kohlenstoffstähle in der Haltbarkeit, Besonders für Ventilfedern und Blattfedern. Wir optimieren seine Wärmebehandlung auf 40 bis 45 HRC und verwenden Präzisionswalle für Ventilfedern, Gewährleistung einer konsequenten Leistung. Für den Außengebrauch, Wir fügen Zinkbeschichtung hinzu, AISI machen 5160 Teile dauern 2–3x länger als AISI 1075. Es ist eine kostengünstige Lösung für schwierige, Hochstress-Anwendungen.

FAQ über Aisi 5160 Federstahl

1. Was macht Aisi aus 5160 Besser als einfache Carbon -Feder -Stähle (wie Aisi 1075)?
   Aisi 5160 Enthält Chrom (0.70–0,90%), die Härtbarkeit und Müdigkeitsbeständigkeit stärkt. Es behandelt mehr Lastzyklen, ohne zu knacken, Für schwere Lastwagen besser machen, Rennmotoren, oder eine Anwendung, bei der Müdigkeit ein Risiko ist.
2. Kann aisi 5160 für Zahnräder verwendet werden?
   Ja - seine Verschleißfestigkeit und -festigkeit machen es für kleine bis mittlere Zahnräder in Industriegetriebe geeignet. Es ist nicht ideal für Hochtorque-Zahnräder (Verwenden Sie AISI 4140 für diese), Aber es funktioniert gut für mittelschwere Torque-Anwendungen.
3. Macht aisi 5160 brauchen Korrosionsschutz?
   Ja - es hat einen mäßigen Korrosionsbeständigkeit (Besser als Aisi 1075 Aber schlimmer als Edelstahl). Für den Außen-/Nassgebrauch (Z.B., LKW -Quellen), Zinkbeschichtung oder Pulverbeschichtung auftragen. Für den Innenbereich, Schwärzung ist eine kostengünstige Option.