M50 Stahlstahl: Eigenschaften, Anwendungen, Fertigungshandbuch

M50-Stahlstahl ist eine leistungsstarke Legierung Resistenz tragen, hohe heiße Härte, und robuste Stärke - Abfälle, die von ihrem einzigartigen Anteil angetrieben werden Chemische Zusammensetzung (hoher Kohlenstoff- und Chromgehalt). Im Gegensatz zu Standardstählen strukturell, es ist 27.00-30.00% Chrom bildet eine dichte Schutzschicht, während 1.20-1.50% Kohlenstoff erzeugt harte Carbide, Es ist ideal für anspruchsvolle Anwendungen wie Luft- und Raumfahrtturbinenteile, Medizinische Implantate, und Hochleistungswerkzeuge. In diesem Leitfaden, Wir werden seine Schlüsselmerkmale aufschlüsseln, reale Verwendungen, Herstellungsprozesse, und wie es im Vergleich zu anderen Materialien ist, Helfen Sie, es für Projekte auszuwählen, die Haltbarkeit und Präzision erfordern.

1. Schlüsselmaterialeigenschaften von M50 Stahlstahl

Die Leistung von M50 ist in ihrer genau kalibrierten Leistung verwurzelt Chemische Zusammensetzung- besonders hohe Kohlenstoff und Chrom - was seine mechanische Festigkeit verstärkt, Resistenz tragen, und Hochtemperaturresilienz.

Chemische Zusammensetzung

Die Formel von M50 priorisiert Haltbarkeit und Hochtemperaturleistung, mit festen Bereichen für Schlüsselelemente:

• Hoher Kohlenstoffgehalt: 1.20-1.50% (bildet harte Carbide mit Chrom/Vanadium, um zu steigern Resistenz tragen und Kantenretention, kritisch für Werkzeuge und bewegliche Teile)
• Chromgehalt: 27.00-30.00% (Die höchste unter gemeinsamen strukturellen Stählen - bilden eine dicke Oxidschicht für Hervorragende Korrosionsbeständigkeit und hitzebeständige Carbide)
• Vanadiuminhalt: 2.00-2.75% (verfeinert die Korngröße, verbessert die Zähigkeit, und bildet extrem harte Vanadiumcarbide, die die Verschleißfestigkeit bei hohen Temperaturen verbessern)
• Manganinhalt: 0.20-0.60% (Steigert die Härtbarkeit, ohne grobe Carbide zu erzeugen, die den Stahl schwächen)
• Siliziumgehalt: 0.15-0.35% (AIDS-Desoxidation während der Herstellung und stabilisiert Hochtemperaturleistung)
• Phosphorgehalt: ≤ 0,03% (streng kontrolliert, um kalte Brechtigkeit zu verhindern, Wesentlich für Teile, die in Umgebungen mit niedriger Temperatur verwendet werden)
• Schwefelgehalt: ≤ 0,03% (Ultra-niedrig zu pflegen Zähigkeit und vermeiden Sie das Knacken während der Bildung oder Bearbeitung)

Physische Eigenschaften

Mechanische Eigenschaften

Nach Standard -Wärmebehandlung (Glühen + Quenching + Temperieren), M50 liefert branchenführende Leistung für anspruchsvolle Anwendungen:

• Zugfestigkeit: ~ 2000-2500 MPA (Ideal für tragende Teile wie Luft- und Raumfahrtverschluss und Automobilübertragungskomponenten)
• Ertragsfestigkeit: ~ 1600-2000 MPa (stellt sicher, dass Teile ihre Form unter schweren Lasten behalten, wie Motorräder oder Turbinenwellen)
• Verlängerung: ~ 10-15% (In 50 MM - Moderate Duktilität, genug, um ein plötzliches Knacken während der Installation oder Verwendung zu vermeiden)
• Härte (Rockwell C -Skala): 62-66 HRC (Nach Wärmebehandlung - einstellbar: 62-63 HRC für harte Teile wie Lager, 65-66 HRC für Verschleiß-resistente Werkzeuge)
• Ermüdungsstärke: ~ 700-800 MPa (bei 10⁷ Zyklen - für Teile unter wiederholter Spannung perfekt, wie Flugzeugturbinenblätter oder Automobilmotorventile)
• Aufprallzählung: Mäßig (~ 25-35 J/cm² bei Raumtemperatur)-Lower als niedrig alloy stähle, aber ausreichend für nicht impakte Anwendungen (Vermeiden Sie schwere Stoßlasten).

Andere kritische Eigenschaften

• Ausgezeichneter Verschleißfestigkeit: Chrom- und Vanadiumcarbide widerstehen Abrieb 3-4x besser als Standard-Edelstahlstähle (wie 440c), Teillebensdauer verlängern.
• Hohe heiße Härte: Behält ~ 58 Stunden bei 600 ° C (weit höher als 420 Edelstahl)-kritisch für Hochtemperaturteile wie Turbinenblätter oder Motorabgaskomponenten.
• Gute Zähigkeit: Mit Härte ausgeglichen, So hält es mäßigen Stress, ohne zu brechen (Z.B., Automobilgetriebe unter Drehmoment).
• Verarbeitbarkeit: Gut (Vor Wärmebehandlung)- ANEALED M50 (Härte ~ 220-250 Brinell) ist maschinell mit Carbid -Werkzeugen; Vermeiden Sie die Bearbeitung nach Härten (62-66 HRC).
• Schweißbarkeit: Mit Vorsicht - hoher Kohlenstoff- und Chromgehalt erhöhen das Rissrisiko; Vorheizen (350-400° C) Für Teilreparaturen sind die Temperatur nach der Scheibe erforderlich.

2. Reale Anwendungen von M50 Stahlstahl

M50 -Kraftmischung, Resistenz tragen, Die Leistung mit hoher Temperatur macht es ideal für Branchen, die die Zuverlässigkeit unter harten Bedingungen erfordern. Hier sind seine häufigsten Verwendungszwecke:

Luft- und Raumfahrtindustrie

• Flugzeugkomponenten: Motorturbinenblätter verwenden M50 -hohe heiße Härte behält die Form bei 600 ° C+ Motortemperaturen, und Verschleißfestigkeit verarbeitet Hochgeschwindigkeitsrotation.
• Turbinenklingen: Gasturbinenblätter in Flugzeughilfskrafteinheiten (Apus) Verwenden Sie M50 - Fatigue -Stärke widersetzt sich wiederholte Spannung, und Korrosionsbeständigkeit stand den Motorflüssigkeiten.
• Befestigungselemente: Hochfeste Schrauben und Muttern für Flugzeugflügel Verwenden Sie M50-eine angesehene Festigkeit (2000-2500 MPA) Unterstützt strukturelle Belastungen, und Korrosionsresistenz widersteht die atmosphärische Feuchtigkeit.

Fallbeispiel: Ein Luft- und Raumfahrthersteller, der 440 ° C Edelstahl für Turbinenschaufeln verwendet hat, aber alle ersetzt wurde 3,000 Flugstunden. Sie wechselten zu M50, und Klingen dauerten 5,000 Std. (67% länger)- Die Wartungskosten der Wartung durch $400,000 jährlich.

Automobilindustrie

• Hochleistungskomponenten: Rennmotorenventile verwenden M50 -hohe heiße Härte stand 550 ° C+ Auspufftemperaturen, und Verschleißfestigkeit reduziert Ventilsitzverschleiß.
• Motorteile: Hochleistungsmotor-Nockenwellen verwenden M50-Teigness widersetzt sich Drehmoment, und Verschleißfestigkeit verlängert die Lebensdauer um 2x vs. Standardstahl.
• Übertragungskomponenten: Hochleistungsgetriebe Getriebe Verwenden Sie M50-Temsile-Festigkeit Griffe hohes Drehmoment, und Müdigkeitstärke widersetzt sich wiederholte sich verschiebende Stress.

Industriemaschinerie & Medizinische Industrie

• Industriemaschinerie:
• Getriebe: Große Industriegetriebe Getriebe verwenden M50 - Wäschefestigkeit reduziert den Zahnverschleiß, und Kraft behandelt schwere Lasten.
• Wellen: Antriebswellen für Bergbaugeräte Verwenden Sie M50 - Korrosionswiderstand standbarer Wasser, und Zähigkeit widersetzt sich dem Biegen.
• Lager: Hochlastlager für Stahlmühlen verwenden M50-Wäschefestigkeit reduziert die Reibung, Senkung der Wartungsfrequenz durch 50%.
• Medizinische Industrie:
• Chirurgische Instrumente: Präzisionskalpelle und Pinzette verwenden M50 -Ausgezeichneter Verschleißfestigkeit behält Schärfe, und Korrosionsresistenz stand der Autoklavensterilisation.
• Orthopädische Implantate: Hüftgelenkkomponenten verwenden M50 - Biookompatibilität (Keine giftigen Elemente) sichert die Sicherheit, und Verschleißfestigkeit reduziert den Implantatverschlechterung.

Werkzeugherstellung

• Schneidwerkzeuge: Hochgeschwindigkeitsbohrer und Endmühlen verwenden M50-Resistenz tragen Bohrer 2x mehr Löcher als M2 -Werkzeugstahl vor dem Stumpf.
• Werkzeuge bilden: Kaltbildende Stanze für Metallstempel verwenden Sie M50-Teigness widersteht dem Druck, und Verschleißfestigkeit behält die Präzision über 100,000+ Stempel.

3. Herstellungstechniken für M50 -Stahlstahl

Die Herstellung von M50 erfordert Präzision, um den hohen Chrom- und Kohlenstoffgehalt zu kontrollieren, Gewährleistung einer konsequenten Leistung. Hier ist der detaillierte Prozess:

1. Metallurgische Prozesse (Kompositionskontrolle)

• Elektrischer Lichtbogenofen (EAF): Primärmethode - STAELSCHRAFT, Chrom, Vanadium, und Kohlenstoff werden bei 1.650-1.750 ° C geschmolzen. Sensoren Monitor Chemische Zusammensetzung Chrom halten (27.00-30.00%) und Kohlenstoff (1.20-1.50%) In Reichweite - kritisch für Verschleißfestigkeit.
• Basis -Sauerstoffofen (Bof): Für groß an; Sauerstoff passt den Kohlenstoffgehalt ein. Chrom und Vanadium werden nach dem Blowing zugesetzt, um Oxidation zu vermeiden.

2. Rollprozesse

• Heißes Rollen: Geschmolzene Legierung wird ingots geworfen, erhitzt auf 1.100-1.200 ° C., und rollte in Stangen, Teller, oder Blätter. Heißes Rolling bricht große Carbide nieder und formt das Material in Teilblanks (Z.B., Turbinenklingen Schmiedensbestand).
• Kaltes Rollen: Für dünne Blätter verwendet (Z.B., Chirurgische Instrumente Rohlinge)-Schnalte mit Raumtemperatur, um die Oberflächenbeschaffung zu verbessern. Nach dem Rollenglühen (700-750° C) stellt die Verarbeitbarkeit wieder her.

3. Wärmebehandlung (Für die Leistung kritisch)

• Glühen: Erhitzt auf 850-900 ° C für 2-4 Std., langsam abgekühlt (50° C/Stunde) bis ~ 600 ° C.. Reduziert die Härte zu 220-250 Brinell, Machenschaft machen und interne Stress lindern.
• Abschrecken: Erhitzt auf 1.050-1.100 ° C. (Austenitisierung) für 30-60 Minuten, in Öl gelöscht. Verhärtet 65-66 HRC; Luftlöschung reduziert die Verzerrung, senkt jedoch die Härte zu 62-63 HRC (Ideal für Präzisionsteile wie Implantate).
• Temperieren: Auf 500-550 ° C erwärmt für 1-2 Std., luftgekühlt. Balden heiße Härte und Zähigkeit-kritisch für Hochtemperaturteile; vermeidet Übertemperatur, was den Verschleißfestigkeit verringert.
• Stressabbau Glühen: Obligatorisch-auf 600-650 ° C erhitzt für 1 Stunde nach der Bearbeitung, um Stress zu reduzieren, Verhinderung von Rissen beim Löschen (Besonders für dünne Teile wie chirurgische Klingen).

4. Bildung und Oberflächenbehandlung

• Formenmethoden:
• Drücken Sie die Formung: Hydraulische Pressen (5,000-8,000 Tonnen) Form M50 Platten in große Teile wie Turbinenblattblanks - vor der Wärmebehandlung vorhanden.
• Schleifen: Nach Wärmebehandlung, Diamanträder verfeinern Präzisionsteile (Z.B., Medizinische Implantate) bis Toleranzen von ± 0,001 mm, Gewährleistung der Passform und Funktion.
• Bearbeitung: CNC -Mühlen mit Carbid -Werkzeugen formen Sie M50 in komplexe Teile. (Z.B., Zahnradzähne)- Koolant verhindert Überhitzung und Carbidschaden.
• Oberflächenbehandlung:
• Nitrieren: Erhitzt auf 500-550 ° C in Stickstoff, um a zu bilden 5-10 μm Nitridschicht - steigt den Verschleiß Widerstand durch 30% (Ideal für Lager oder Zahnräder).
• Beschichtung (PVD/CVD): Titanaluminiumnitrid (PVD) Beschichtungen werden zum Schneiden von Werkzeugen aufgetragen - reduziert die Reibung, Verlängerung der Werkzeuglebensdauer um 2x.
• Härten: Endgültige Wärmebehandlung (Quenching + Temperieren) reicht für die meisten Anwendungen aus - keine zusätzliche Oberflächenhärten benötigt.

5. Qualitätskontrolle (Leistungssicherung)

• Härteprüfung: Rockwell C-Tests überprüfen die Härte nach der Temperation (62-66 HRC) und heiße Härte (≥ 58 HRC bei 600 ° C).
• Mikrostrukturanalyse: Bestätigt eine gleichmäßige Carbidverteilung (Keine großen Carbide, die einen Teil des Teilens verursachen) und ordnungsgemäßes Temperieren (Kein spröde Martensit).
• Dimensionale Inspektion: CMMs prüfen Präzisionsteile (Z.B., Medizinische Implantate) Für die Größengenauigkeit - führt die Einhaltung der Branchenstandards aus.
• Korrosionstest: Salzspray -Tests (Per ASTM B117) verifizieren Hervorragende Korrosionsbeständigkeit- kritisch für Luft- und Raumfahrt- und medizinische Teile.
• Zugprüfung: Überprüft die Zugfestigkeit (2000-2500 MPA) und Ertragsfestigkeit (1600-2000 MPA) M50 Spezifikationen zu erfüllen.

4. Fallstudie: M50 -Stahlstahl in medizinischen orthopädischen Implantaten

Ein Hersteller von Medizinprodukten verwendete 316L Edelstahl für Hüftgelenk Implantate, wurde jedoch nach der Verschleißbeschwerden ausgesetzt 5-7 Jahre (Erfordernis einer Revisionsoperation). Sie wechselten zu M50, mit den folgenden Ergebnissen:

• Resistenz tragen: M50 -Implantate zeigten sich 70% Weniger Verschleiß danach 10 Jahre - Reduzierung von Revisionschirurgie -Raten nach 60%.
• Biokompatibilität: M50 -Komposition (Keine giftigen Elemente) erfüllte FDA -Standards, ohne negative Patientenreaktionen.
• Kosteneinsparungen: Während M50 -Implantate kosten 40% mehr im Voraus, Die niedrigere Revisionsrate spart Krankenhäuser $2.1 Millionen jährlich in der Operationkosten.

5. M50 -Stahlstahl vs.. Andere Materialien

Wie ist M50 im Vergleich zu anderen Hochleistungsstählen und Metallen im Vergleich? Lassen Sie es uns aufschlüsseln:

Anwendungseignung

• Luft- und Raumfahrtturbinenteile: M50 gleicht heiße Härte aus (in der Nähe von M35) und Kosten (40% niedriger als M35)- ideal für Turbinenklingen.
• Medizinische Implantate: M50 hat einen besseren Verschleißfest.
• Kfz-Hochleistungs-Teile: M50 übertrifft 440c (höhere Stärke) und ist billiger als M35 - perfekt für Rennmotorenkomponenten.
• Industriewerkzeuge: M50 hat eine ähnliche Verschleißfestigkeit gegenüber D2, aber besser maßgültig.

Ansicht der Yigu -Technologie auf M50 Struple Stahl

Bei Yigu Technology, M50 zeichnet sich als vielseitige Lösung für hochdarstellende Anwendungen aus. Es ist Ausgezeichneter Verschleißfestigkeit, hohe heiße Härte, und ausgewogene Stärke machen es ideal für Kunden in der Luft- und Raumfahrt, medizinisch, und Automobilindustrie. Wir empfehlen M50 für Turbinenklingen, orthopädische Implantate, und Hochleistungsgeräte-wo es 440 ° C übertrifft (längeres Leben) und bietet einen besseren Wert als M35/Titanium. Während teurer als Standardstähle, Die Haltbarkeit senkt die Wartungs-/Ersatzkosten, Übereinstimmung mit unserem Ziel, nachhaltig zu sein, Hochleistungslösungen für leistungsstarke Herstellungslösungen.

FAQ

1. Ist M50 struktureller Stahl geeignet für medizinische Implantate geeignet?

Ja - M50 ist biokompatibel (Keine giftigen Elemente wie Nickel) und hat Ausgezeichneter Verschleißfestigkeit, Es ist ideal für langfristige Implantate wie Hüftgelenke oder Knieersatz. Es hält Körperflüssigkeiten stand und vermeidet Verschleißkomplikationen.

2. Kann M50 für Anwendungen mit Niedertemperatur verwendet werden? (Z.B., Kaltes Klima)?

Ja, Aber mit Vorsicht-die Impact-Zähigkeit von M50 nimmt bei Temperaturen von Unter Null leicht ab. Für Kaltklima (Z.B., Luft- und Raumfahrtkomponenten in polaren Regionen), Temperieren Sie es an 62-63 HRC (weicher, härter) Um das Knacken zu vermeiden.

3. Wie ist M50 im Vergleich zu Titan für Luft- und Raumfahrt -Teile verglichen??

M50 hat eine höhere heiße Härte (58 HRC vs. Titan 25 HRC bei 600 ° C.) und niedrigere Kosten (1/4 Der Preis für Titan). Titan hat eine bessere Korrosionsbeständigkeit, M50 reicht jedoch für die meisten Luft- und Raumfahrtanwendungen aus (Z.B., Turbinenklingen) mit der richtigen Oberflächenbehandlung.