Сталь 50х характеристики применение

Обновлено: 07.05.2024

Сталь горячекатаная, кованая, калиброванная и серебрянка 2-й категории после нормализации
Сталь калиброванная 5-й категории:
после нагартовки
после отжига или высокого отпуска
Листы отожженные или высокоотпущенные
Лист горячекатаный

Расшифровка марки 50: простое обозначение говорит, что перед нами обычная конструкционная сталь с 0,5% углерода.

Применение стали 50 и термообработка изделий: топоры кузнечные изготовляют из стали 50. Рабочую часть топора закаливают в воде на длину 30-40 мм и отпускают при температуре 350-400° в течение 45-60 мин. Твёрдость Rc = 40 -45.

Молоток-кулачок, молоток-кирочка, кирочка двусторонняя и кирка-мотыга изготовляются из сталей 50 и 70. Закалке подвергают обе стороны на длину 20-30 мм. При нагреве в ванне закаливают каждую сторону отдельно. При отсутствии ванн нагревают в очковой печи или кузнечном горне при очень малом дутье. Отпуск производят при температуре 240-300° в течение 20-40 мин. Требуемая твёрдость Rc = 43-51.

Гаечные ключи изготовляют из сталей 40 и 50. Закалке подвергают только головку ключа. Ключи, изготовленные из стали 40, калят в воде, а из стали 40Х - в масле. Отпуск ключей из стали 40 производят при температуре 370-420° в течение 30-40 мин., а из стали 40Х при 330-380° в течение 30-40 мин. Твёрдость Rc = 40 -45. Определяют твёрдость на приборе РВ.

Марка: 50 (заменители: 45, 50Г, 50Г2, 55)
Класс: Сталь конструкционная углеродистая качественная
Вид поставки: сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050-88, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8240-97, ГОСТ 8239-89, ГОСТ 10702-78. Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 10702-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 10702-78. Лист толстый ГОСТ 19903-74, ГОСТ 1577-93. Лист тонкий ГОСТ 16523-97. Лента ГОСТ 1530-78, ГОСТ 2284-79, ГОСТ 10234-77 , ГОСТ 21996-76 . Полоса ГОСТ 103-2006, ГОСТ 82-70, ГОСТ 1577-93. Проволока ГОСТ 17305-91. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479-70, ГОСТ 1133-71. Валки ОСТ 24.013.21-85, ГОСТ 5399-97, ОСТ 24.013.04-83.
Использование в промышленности: зубчатые колеса, прокатные валки, штоки, тяжелонагруженные валы, оси, бандажи, малонагруженные пружины и рессоры, лемехи, пальцы звеньев гусениц, муфты сцепления коробок передач, корпуса форсунок и другие детали, работающие на трение.

1577-93
16523-70 (Образцы поперечные)

Сталь 50(50А) — конструкционная углеродистая качественная

Цифра 50 в обозначении марки стали означает, что содержание углерода в стали составляет 0,5%.
Если в обозначении стали в конце указана буква А, например сталь 50А, то буква А означает, что сталь высококачественная.

Характеристики

Плотность ρ при 20 °С — 7810 кг/см 3
Удельное электросопротивление при 20 °С — 272 нОм*м

Химический состав в % стали 50
C 0,47 - 0,55
Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К), при температуре испытаний, °С
20-100 20-200 20-300 20-400 20-500 20-600
487 500 517 533 559 584
Коэффициент линейного расширения α*10 6 , К -1 , при температуре испытаний, °С
20-100 20-200 20-300 20-400 20-500 20-600 20-700 20-800
11,2 12 12,8 13,4 13,9 14,2 14,5 13,4
Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м*К), при температуре испытаний, °С
20 100 200 300 400 500 600 700 800
48 48 47 44 41 38 35 31 27
Модуль упругости Е, ГПА, при температуре испытаний, °С
20 100 200 300 400 500 600 700 800
216 213 207 200 180 171 154 136 123
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПА, при температуре испытаний, °С
20 100 200 300 400 500 600 700 800
88 87 84 81 71 67 61 54 49

Технологические свойства

Температура ковки, °С: начала 1250, конца 800. Сечения до 400 мм охлаждаются на воздухе.
Свариваемость: трудносвариваемая.
Способы сварки: РДС и КТС. Рекомендуется подогрев и последующая термообработка.
Обрабатываемость резанием: Kν тв.спл. = 1,0 и Kν σ.ст. = 0,7 в горячекатаном состоянии при НВ 196 — 202 и σв = 640 МПа.
Флокеночувствительность: малочувствительна
Склонность к отпускной хрупкости: не склонна

Механические свойства проката

Механические свойства поковок (ГОСТ 8479-70)

Термообработка Сечение, мм КП σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % Ψ, % KCU, Дж/см 2 Твердость HB, не более
не менее
Нормализация 100-300 275 275 530 17 38 34 156-197
До 100 315 315 570 17 38 39 167-207

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

tотп. °С σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % Ψ, % KCU, Дж/см 2 Твердость HB
Диаметр заготовки 40 мм. Закалка с 840 °С в воде
400 600 830 14 50 64 240
500 530 760 15 56 88 215
600 450 680 17 64 139 190
Диаметр заготовки 60 мм. Закалка с 840 °С в воде
400 550 770 14 48 56 217
500 490 710 15 55 70 200
600 420 630 19 63 108 180

Механические свойства в зависимости от сечения

Сечение, мм σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % Ψ, % KCU, Дж/см 2
не менее
Закалка с 850 °С в воде; отпуск при 580-600 °С, охл. на воздухе
50 530 760 15 50 59
120 470 740 13 40 39
160 450 740 13 40 39
200 430 720 13 35 20
Нормализация при 830-860 °С, охл. на воздухе; отпуск при 580-600 °С, охл. на воздухе или с печью
101-200 305 610 16 38 34
201-300 305 610 14 33 29
301-500 295 590 12 30 25
501-800 285 570 12 28 20

Механические свойств при повышенных температурах (ГСССД-83)

tп. °С σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % Ψ, % KCU, Дж/см 2
700 87 115 39 97 700
800 45 81 45 100 800
900 16 50 43 100 900
1000 11 36 35 100 1000
1100 8 28 41 100 1100
1200 8 22 49 100 1200

Примечание: Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, деформированный. Скорость деформирования 8 мм/мин; скорость деформации 0,002 1/с.

Ударная вязкость

Термообработка KCU, Дж/см 2 , при температуре, °С
+20 -20 -50 -60
Закалка с 850 °С в воде; отпуск 600 °С 78 66 51 37
Закалка с 850 °С в воде; отпуск 450 °С 49

Предел выносливости

Термообработка σ-1, МПа τ-1, МПа
Закалка с 785 °С в масле; отпуск 425 °С, σв = 840 МПа 421 при n = 10 6
Нормализация при 850 °С; отпуск при 630 °С 279 167
Закалка с 785 °С в масле; отпуск 315 °С, σ0,2 = 560 МПа, σв = 870 МПа 468

Применение

После нормализации с отпуском и закалки с отпуском — зубчатые колеса, прокатные валки, штоки, тяжелонагруженные валы, оси, бандажи, малонагруженные пружины и рессоры, лемехи, пальцы звеньев гусениц, муфты сцепления коробок передач, корпуса
форсунок и другие детали, работающие на трение.

Вид поставки — сортовой прокат, в том числе фасонный:

ГОСТ 1050-88, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86, ГОСТ 8239—89, ГОСТ 8240—89, ГОСТ 10702—78.
Калиброванный пруток ГОСТ 10702-78, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78.
Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 10702—78.
Лист толстый ГОСТ 1577—93, ГОСТ 19903-74.
Лист тонкий ГОСТ 16523-89.
Лента ГОСТ 10234-77, ГОСТ 2284-79, ГОСТ 21996-76.
Полоса ГОСТ 1577-81, ГОСТ 103-76, ГОСТ 82-70.
Проволока ГОСТ 17305—91.
Поковки и кованые заготовки ГОСТ 8479—70, ГОСТ 1133—71.
Валки ОСТ 24.013.21-85, ГОСТ 5399-69, ОСТ 24.013.04-83.

Сталь марки 50

Механические свойства поковок ГОСТ 8479-70
Термообработка Сечение, мм КП σ0,2 (МПа)
σв(МПа) δ5 (%) ψ % KCU (Дж / см 2 ) НВ, не более
Нормализация 100-300
До 100
275
315
275
315
530
570
17
17
38
38
34
39
156-197
167-207

Механические свойства стали 50 в зависимости от температуры отпуска
Температура отпуска, °С σ0,2 (МПа) σв(МПа) δ5 (%) ψ % KCU (Дж / см 2 ) HB
Диаметр заготовки 40 мм. Закалка 840 °С, вода.
400
500
600
600
530
450
830
760
680
14
15
17
50
56
64
64
88
139
240
215
190
Диаметр заготовки 60 мм. Закалка 840 °С, вода.
400
500
600
550
490
420
770
710
630
14
15
19
48
55
63
56
70
108
217
200
180
σ 400 1/10000 = 100 МПа, σ 500 1/10000= 50 МПа, σ 400 1/100000 = 30 МПа, σ 500 1/100000= 260 МПа

Механические свойства стали 50 в зависимости от сечения
Сечение, мм σ0,2 (МПа) σв(МПа) δ5 (%) ψ % KCU (Дж / см 2 )
Закалка 850 °С, вода. Отпуск 580-600 °С, воздух
50
120
160
200
530
470
450
430
760
740
740
720
15
13
13
13
50
40
40
35
59
39
39
20
Нормализация 830-860 °С, воздух. Отпуск 580-650 °С, воздух или печь
101-200
201-300
301-500
501-800
305
305
295
285
610
610
590
570
16
14
12
12
38
33
30
28
34
29
25
20

Механические свойства стали 50 при повышенных температурах
Температура испытаний, °С σ0,2 (МПа) σв(МПа) δ5 (%) ψ %
Образец диаметром 10 мм, длиной 50 мм, деформированный. Скорость деформирования 5 мм/мин. Скорость деформации 0,002 1/с
700
800
900
1000
1100
1200
87
45
16
11
8
8
115
81
50
36
28
22
39
45
43
35
41
49
97
100
100
100
100
100

Ударная вязкость стали 50 KCU, (Дж/см 2 )
Т= +20 °С
Т= -20 °С Т= -50 °С Т= -60 °С Термообработка
78
49
66
---
51
---
---
37
Закалка 850 °С, вода. Отпуск 600 °С
Закалка 850 °С, масло. Отпуск 450 °С

Предел выносливости стали 50
σ-1, МПА
J-1, МПА Термообработка
421 при n 10 6
279
468
---
167
---
Закалка 785 °С в масло. Отпуск 425 °С. σв =840 МПа
Нормализация 850. Отпуск 630 °С
Закалка 785 °С. Масло. Отпуск 315 °С, σ0,2 =560 МПа , σв =870 МПа

Физические свойства стали 50
T (Град) E 10 - 5 (МПа) a 10 6 (1/Град) l (Вт/(м·град)) r (кг/м 3 ) C (Дж/(кг·град)) R 10 9 (Ом·м)
20 2.16 48 7810 272
100 2.13 11.2 48 487
200 2.07 12 47 500
300 2 12.8 44 517
400 1.8 13.4 41 533
500 1.71 13.9 38 559
600 1.54 14.2 35 584
700 1.36 14.5 31
800 1.23 13.4 27

Краткие обозначения:
σв - временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа
ε - относительная осадка при появлении первой трещины, %
σ0,05 - предел упругости, МПа
Jк - предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа
σ0,2 - предел текучести условный, МПа
σизг - предел прочности при изгибе, МПа
δ5410 - относительное удлинение после разрыва, %
σ-1 - предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа
σсж0,05 и σсж - предел текучести при сжатии, МПа
J-1 - предел выносливости при испытание на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа
ν - относительный сдвиг, %
n - количество циклов нагружения
s в - предел кратковременной прочности, МПа R и ρ - удельное электросопротивление, Ом·м
ψ - относительное сужение, %
E - модуль упругости нормальный, ГПа
KCU и KCV - ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами соответственно вида U и V, Дж/см 2 T - температура, при которой получены свойства, Град
s T - предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), МПа l и λ - коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала), Вт/(м·°С)
HB - твердость по Бринеллю
C - удельная теплоемкость материала (диапазон 20 o - T ), [Дж/(кг·град)]
HV
- твердость по Виккерсу pn и r - плотность кг/м 3
HRCэ
- твердость по Роквеллу, шкала С
а - коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20 o - T ), 1/°С
HRB - твердость по Роквеллу, шкала В
σ t Т - предел длительной прочности, МПа
HSD
- твердость по Шору G - модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Сталь 50Х конструкционная легированная

Сталь 50Х является хромистой конструкционной легированной сталью и относится к сталям небольшой прокаливаемости (прокаливается в деталях диаметром 25-35 мм).
Сталь 50Х применяется преимущественно в улучшенном состоянии. [1]

Вид поставки

  • Cортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 4543-71, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88.
  • Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73.
  • Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77.
  • Полоса ГОСТ 103-76.
  • Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70.
  • Трубы ГОСТ 8733-74, ГОСТ 8734-75, ГОСТ 9567-75.

Сталь 50Х применяется для изготовления следующих деталей к которым предъявляются требования повышенной твердости, износостойкости, прочности и работающие при незначительных ударных нагрузках

  • Валы,
  • шпиндели,
  • установочные винты,
  • крупные зубчатые колеса,
  • редукторные валы,
  • упорные кольца,
  • валки горячей прокатки и другие улучшаемые детали.

Хромистая сталь марки 50Х широко применяется в нефтяной, нефтехимической и газовой промышленности. [1]

Расшифровка стали 50Х

Цифра 50 обозначает, что содержание углерода в стали составляет 0,50%.
Буква Х означает, что в стали содержится хром в количестве до 1,5%.

Температура критических точек, °С

Термообработка

Изменение механических свойств стали марки 50Х после закалки с 820ºС в масле и отпуска при 400-600ºС

Закалка стали 50Х производится с температуры 830-860 °С. Охлаждение при закалке (в зависимости от толщины и формы изделия) производится в масле.

Отпуск стали 50Х производится при 500-600 °С в зависимости от заданной твердости и прочности. Необходимо учитывать, что ударная вязкость хромистой стали при медленном охлаждении после высокого отпуска, по сравнению с вязкостью при быстром охлаждении, может понизиться в 1,5-2 раза. Поэтому изделия из хромистой стали после отпуска при 500-600°С нужно охлаждать быстро (например, в масле).

Отжиг стали 50Х производится при температуре 800-860°С (в зависимости от содержания углерода) с охлаждением 40-50°С в час. После отжига эта сталь хорошо обрабатывается.

Химический состав, % (ГОСТ 4543-71)

Химический состав, % (ГОСТ 4543-2016)

Марка стали Массовая доля элементов, %
С Si Mn Cr Ni Mo Al Ti V B
50Х 0,46-0,54 0,17-0,37 0,50-0,80 0,80-1,10

ПРИМЕЧАНИЕ: Знак «-» означает, что массовую долю данного элемента не нормируют и не контролируют, если иное не указано (см. ГОСТ 4543-2016).

Твердость по Бринеллю (ГОСТ 4543-2016)

Твердость по Бринеллю металлопродукции в отожженном (ОТ) или высокоотпущенном (ВО) состоянии, а также горячекатаной и кованой металлопродукции, нормализованной с последующим высоким отпуском (Н+ВО), диаметром или толщиной свыше 5 мм должна соответствовать нормам, указанным в таблице ниже.

Марка стали Твердость НВ,
не более
50Х 229

Механические свойства

Механические свойства (ГОСТ 4543-2016)

Марка стали 38ХА
Режим термической обработки Закалка Температура, °С 1-й закалки
или нормализации
830
2-й закалки
Среда
охлаждения
Вода или масло
Отпуск Температура, °С 530
Среда
охлаждения
Вода или масло
Механические
свойства,
не менее
Предел
текучести,
σт, МПа
885
Временное
сопротивление,
σв, МПа
1080
Относительное удлинение
δ5, %
9
сужение
Ψ, %
40
Ударная
вязкость
KCU, Дж/см 2
49
Размер сечения
заготовок для
термической
обработки (диаметр
круга или сторона
квадрата), мм
25
tотп. °С σ0,2, МПа σв, МПа δ5, % Ψ, % KCU, Дж/см 2 Твердость HB
Пруток диаметром 25 мм; закалка с 820 °С в масле
300 1670 1810 10 30 520
400 1520 1670 13 40 470
500 1270 1420 17 52 320
600 1030 1180 21 60 320
Пруток диаметром 50 мм; закалка с 820 °С в масле; после отпуска охл. в масле
400 1520 1620 (4) 39 49
500 1180 1270 (9) 50 147
600 540 850 (17) 61
Термообработка Характеристики прочности σ-1, МПа
Закалка с 830 °С в масле; отпуск при 190 °С σв = 1550 МПа 696
σв = 1150 МПа 588

Механические свойств при повышенных температурах

tисп. °С σ0,2, МПа δ10, % Ψ, %
800 87 21 37
900 43 14 23
1000 25 16 20
1100 21 35 61

Примечание: Образец диаметром 10 мм, длиной 100 мм, закалка с 820-840 °С в масле; отпуск при 600-650 °С, охл. на воздухе.

Температура ковки, °С: начала 1250, конца 770. Сечения до 100 мм охлаждаются на воздухе, сечения 101-300 мм — в мульде.

Свариваемость — трудносвариваемая. Способы сварки: РДС — необходимы подогрев и последующая термообработка. КТС — необходима последующая термообработка.

Обрабатываемость резанием — Kv тв.спл = 0,85 и Kv б.ст = 0,80 в горячекатаном состоянии при HB 174-217 и σ = 630 МПа.

Читайте также: