Сталь 50ра характеристики применение
Обновлено: 27.04.2024
Сталь большой прочности с высокими упругими свойствами. Применяется после термической обработки для деталей, подверженных трению и действию высоких нагрузок. В некоторых случаях применяется в нормализованном состоянии. Применяется для изготовления следующих деталей:
- диски трения,
- валы,
- шестерни,
- шлицевые валы,
- шатуны,
- распределительные валики,
- втулки подшипников,
- кривошипы
- шпиндели,
- ободы маховиков,
- коленчатые валы дизелей и газовых двигателей и другие детали, к которым предъявляются требования повышенной прочности и износостойкости.
В автостроении СССР сталь 50Г применялась для изготовления:
- втулок подшипника кривошипа,
- зубчатого обода маховика,
- обода маховика.
В автотракторостроенни и общем машиностроении СССР сталь 50Г применялась для изготовления:
- дисков поршня,
- шестерен непрерывного зацепления,
- шлицевых и шестеренных валы,
- рессор.
В танкостроении СССР сталь 50Г применялась для изготовления погонов под башни средних танков.
Применение стали 50Г в автомобилестроении и примеры изготовляемых из нее деталей [3]
- Улучшение.
- Нормализация или
улучшение и
закалка рабочих
поверхностей ТВЧ
Температура критических точек, °C [4]
Термическая обработка стали марки 50Г [2]
| Операция | Температура в °C | Охлаждающая среда |
| Отжиг | 810-850 | Атмосфера печи |
| Нормализация | 840-870 | Воздух |
| Высокий отпуск | 680-720 | Воздух |
| Закалка | 780-840 | Масло, вода |
| Отпуск | 300-700 | Воздух |
Механические свойства
| ГОСТ | Состояние поставки | Сечение, мм | σ0.2, МПа | σв, МПа | δ5(δ4),% |
| не менее | |||||
| ГОСТ 4543-71 | Пруток. Закалка с 850 °C в масле; отпуск при 600 °C, охл. на воздухе | 25 | 390 | 650 | 13 |
| ГОСТ 2283-79 | Лента холоднокатаная отожженная | 0,1-1,5 | — | До 650 | (15) |
| То же, высшей категории качества | 0,1-4,0 | — | До 650 | (18) | |
Механические свойства в зависимости от сечения [2]
| Сечение, мм | Место вырезки образца | σ0.2, МПа | σв, МПа | δ5,% | ψ,% | KCU, Дж/см 2 |
| 30 | Ц | 550 | 800 | 18 | 55 | 78 |
| 50 | Ц | 490 | 760 | 18 | 55 | 68 |
| 80 | Ц | 470 | 740 | 18 | 50 | 59 |
| 120 | Ц | 450 | 740 | 16 | 50 | 59 |
| 1/2R | 470 | 760 | — | — | — | |
| К | 510 | 800 | — | — | — | |
| 160 | Ц | 430 | 740 | 16 | 45 | 59 |
| 1/2R | 470 | 760 | — | — | — | |
| К | 510 | 800 | — | — | — | |
| 240 | Ц | 430 | 740 | 16 | 45 | 59 |
| 1/2R | 450 | 760 | — | — | — | |
| К | 490 | 780 | — | — | — |
ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка с 840°C в воде; отпуск при 560-580°C, охл на воздухе.
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска [5]
| tотп, °C | σ0.2, МПа | σв, МПа | δ5,% | ψ,% | KCU, Дж/см 2 | Твердость НВ |
| 540 | 740 | 880 | 17 | 50 | 98 | 260 |
| 580 | 680 | 810 | 18 | 52 | 108 | 235 |
| 620 | 600 | 750 | 22 | 56 | 118 | 220 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка с 840°C в воде.
Механические свойства при повышенных температурах [2]
| tисп, °C | σ0.05, МПа | σ0.2, МПа | σв, МПа | δ10,% | ψ,% |
| Нормализация при 830°C, охл. на воздухе (крупнозернистая структура) | |||||
| 200 | 345 | 370 | 760 | 10 | 22 |
| 300 | 245 | 285 | 740 | 20 | 35 |
| 400 | 215 | 260 | 590 | 20 | 47 |
| 500 | 175 | 220 | 520 | 37 | 52 |
| Отжиг (мелкозернистая структура) | |||||
| 200 | — | 570 | 810 | 15 | 40 |
| 300 | — | 460 | 780 | 25 | 52 |
| 400 | — | 375 | 640 | 25 | 55 |
| 500 | — | 255 | 450 | 45 | 60 |
Предел выносливости [6,5]
| Термообработка | σ-1, МПа | n |
| — | 417 | 10 5 |
| — | 353 | 5*10 5 |
| Закалка с 840 °C в масле; отпуск при 600 °C; σв = 660 МПа | 333 | 10 6 |
Предел ползучести [2]
Предел ползучести стали, содержащей 0,50% С; 1,04% Mn; 0,17% Si, после отжига при 800°C составляет (при скорости ползучести 10 -7 мм/мм/час)
| Температура в °C | 450 | 500 | 550 |
| Предел ползучести в кГ/мм 2 | 9,2 | 6,0 | 3,7 |
Ударная вязкость KCU [4]
| Термообработка | KCU, Дж/см 2 , при температуре, °C | ||
| -20 | -40 | -50 | |
| Закалка с 840 °C; отпуск при 560-580 °C; σв = 800 МПа | 63 | 47 | 39 |
Технологические свойства [4]
- Температура ковки, °C: начала 1250, конца 780. Заготовка сечением до 400 мм охлаждается на воздухе.
- Свариваемость — трудносвариваемая. Способы сварки: РДС — необходимы подогрев и последующая термообработка. КТС без ограничений.
- Обрабатываемость резанием — Kv тв.спл = 0,90 в закаленном и отпущенном состоянии при НВ 202 и σв = 710 МПа.
- Склонность к отпускной хрупкости — склонна при 1,0 % Mn.
- Флокеночувствительность — чувствительна.
Технологические свойства стали 50Г [3]
| Марка стали | Свариваемость | Механическая обрабатываемость (коэффициент обрабатываемости)* при использовании резцов из | |
| стали Р18 | сплава Т5К10 | ||
| 50Г | Весьма низкая | 0,55 | 0,75 |
*За единицу обрабатываемости принята обрабатываемость стали 45.
Прокаливаемость [7, 4]
Полоса прокаливаемости стали 50Г после закалки с 840 °C приведена на рисунке ниже.
Критический диаметр d
Плотность ρп кг/см 3 при температуре испытаний, °С [8]
Теплопроводность стали 50Г [2]
По данным НИИ-13, теплопроводность стали марки 50Г после закалки и высокого отпуска (σвр = 68 кГ/мм 2 ) составляет:
| Температура в °C | 200 | 300 | 400 | 600 |
| λ в кал/см*сек*град | 0,092 | 0,090 | 0,085 | 0,082 |
Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К) [8]
| Марка стали | λ Вт/(м*К), при температуре испытаний, °С | ||||||||
| 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | |
| 50Г | 43 | 42 | 41 | 38 | 36 | 34 | 31 | 29 | 28 |
Коэффициент линейного расширения [2]
Коэффициент линейного расширения стали, содержащей 0,53% С; 0,92% Mn-0,25% Si; 0,024% Р; 0,033%S, составляет:
Проектирование технологии изготовления ствола
Условия эксплуатации и исходные данные для изготовления ствола. Материалы, применяемые для изготовления стволов: Сталь 50РА, 30ХН2МФА и ОХН3МФА. Характеристика детали и условия её работы. Поперечно-винтовая прокатка. Процесс центробежного литья.
| Рубрика | Программирование, компьютеры и кибернетика |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 11.12.2012 |
| Размер файла | 96,5 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
1. Условия эксплуатации и исходные данные
3. Выбор материала детали
4. Выбор метода получения заготовки
5. Расчёт сечений нарезов
6. Выбор метода формообразования нарезов
7. Проектирование инструмента и технологической наладки на операцию
8. Проектирование заготовки
Ствол является основной деталью автоматического оружия. Он служит каморой для превращения потенциальной энергии какого-либо вещества (твёрдого, жидкого, газообразного) или физического эффекта (лазерного, электромагнитного и др.) в кинетическую энергию движения пули (снаряда). Ствол выполняет важнейшие функции в системе средств доставки, являясь двигателем и трансмиссией, обеспечивая строго ориентированное в пространстве положение вектора начальной скорости снаряда и, в большинстве видов современного оружия, придавая снаряду вращательное движение, обеспечивающее ему гироскопическую устойчивость в полёте.
Поскольку ствол в процессе эксплуатации испытывает сложные высокоскоростные термо-силовые нагрузки, то к нему предъявляются определённые требования по надёжности, в частности - безотказности и долговечности (живучести). Безотказность обеспечивается прочностью стенок ствола, способностью его выдерживать давление до 450 МПа и более. Долговечность ствола обеспечивается износостойкостью и жаропрочностью канала ствола.
Ведущие части снаряда, врезаясь в нарезы, получают существенные пластические деформации и оказывают дополнительное давление на стенку канала ствола. Износ канала ствола вызывается трением о его поверхность ведущих поверхностей снаряда и пояска, движущихся с большим трением и высокой скоростью (до 1500 м/с и более). Двигаясь вслед за снарядом, а также прорываясь частично в зазоры между стенками ствола и снаряда, газы производят интенсивное тепловое, химическое и эрозионное воздействие на канал ствола, вызывая его изнашивание.
Прочность, безотказность, долговечность и другие требования, предъявляемые к стволам, обеспечиваются грамотным расчётом конструктора. Но на практике не достаточно одного конструкторского расчёта. Это объясняется тем, что все заложенные конструктором параметра реализуются в процессе изготовления ствола. Поэтому не мене важную роль играет технология изготовления ствола.
В данной курсовой работе рассматривается порядок проектирования технологии изготовления ствола. При этом учитываются условия эксплуатации ствола, тип производства, геометрические характеристики канала ствола. Далее подробно рассматривается каждый из этапов проектирования.
ствол сталь винтовой прокатка
Скорострельность 1000 выст./мин;
Число выстрелов в очереди 50;
Максимальное давление:Pmax = 400 МПа;
Начальная скорость Vo = 1000 м/с;
Температура пороховых газов Т = 3000° С;
Температура эксплуатации Т = ± 100° С.
Тип производства - массовый.
Калибр: dn = 5 мм;
Форма нарезов: треугольная;
Основные размеры детали: dн = 1,1dn; dн = 5,5мм; d = 2dn; d = =10мм; l = 50dn; l = 250мм;
Шаг нарезов: h = 25dn; h = 125мм.
Направление нарезов: правое.
Технические требования: точность поверхности отверстия соответствует 8 - му квалитету по СТ СЭВ 145 - 75, шероховатость поверхности Rа = 0,16 мкм по ГОСТ 2789 - 73.
Обосновать выбор материала детали.
Назначить метод получения заготовки.
Составить маршрутный ТП изготовления детали.
Исходя из анализа формы нарезов, условий работы детали и технологии её производства предложить размеры нарезов и рациональную технологию их изготовления.
Спроектировать технологическую наладку на способ изготовления нарезов.
Спроектировать инструмент для формообразования нарезов.
Оформить записку с приложением чертежей формата А4: деталь, заготовка, инструмент, технологическая наладка.
Основные требования, предъявляемые к стволам и материалам ,из которых они изготавливаются.
Значительная величина давления пороховых газов, действия которых носят цилиндрический характер.
Нагревание в процессе стрельбы стенок ствола до высокой температуры.
Эрозионное и коррозионное действие пороховых газов на материал ствола.
Механическое истирание канала ствола пулей или снарядом.
С точки зрения технологичности к материалу стволов также предъявляются серьёзные требования : наиболее важные из них - трудоёмкость, стоимость и качество процесса обработки и материала заготовки ствола.
Исходя из этих положений можно сказать , что любая сталь , выбранная в качестве исходного материала для изготовления ствола должна обладать высокой прочностью, износостойкостью, жаропрочностью и жаростойкостью.
Во многом все эти качества материала зависят от правильной термообработки и выбора легирующего состава стали.
Характеристика детали и условия её работы.
Ствол является основной деталью автоматического оружия. Он служит каморой для превращения потенциальной энергии, какого-либо вещества в кинетическую энергию пули. Ствол выполняет внешние функции в системе средств доставки, являясь двигателем и трансмиссией, обеспечивая строго ориентированное в пространстве положение вектора начальной скорости снаряда и, в большинстве видов современного оружия, придавая снаряду вращательное движение, обеспечивая ему гироскопическую устойчивость в полёте. Ствол в процессе эксплуатации испытывает сплошные высокоскоростные термо-силовые нагрузки, следовательно, к нему предъявляют определённые требования по надёжности, в частности- безотказности, долговечности (живучести). Безотказность обеспечивается прочностью стенок ствола, способностью его выдерживать до 450 МПа и более. Долговечность обеспечивается износостойкостью и жаропрочностью канала ствола.
Ствол автоматического оружия является нетехнологичным, так как при их производстве требуется применение специальных методов обработки, оборудования и технологического оснащения.
Шероховатости внутренних поверхностей Ra=0,16…0,63мкм, наружных посадочных Rа=0,32…40 мкм по ГОСТ 2789-73.
Для предохранения деталей оружия от коррозии производят специальные покрытия поверхностей деталей. Наружные поверхности стволов и многих других деталей, не подвергаемые в процессе работы истиранию, фосфатируют или кадмируют. Каналы ствола автоматического оружия подвергают хромированию. Хромирование может быть тонким (толщина слоя менее 50 мкм) и толстым (толщина слоя более 50 мкм).
Материалы, применяемые для изготовления стволов.
В настоящее время для изготовления стволов применяют различные виды сталей. К наиболее распространённым относятся: 50РА, 30ХН2МФА, ОХН3МФА, ЭП131(Х18К60В14Н11), ЭП720(Х26К30Н28М2В14). Как видно из марок этих сталей большинство из них в качестве легирующих элементов содержат хром, никель, молибден, вольфрам.
Эти легирующие элементы в зависимости от своего качества придают материалу требуемые химико-физические характеристики, а так же преемственность того или иного вида обработки.
Исходя из поставленной задачи, проанализируем каждый тип приведённых сталей по отношению и применяемости для изготовления ствола заданных параметров.
Эта сталь является сравнительно дешёвым материалом, и она хорошо изучена, в плане производства. Данная сталь после термообработки, отжига и нормализации имеет сравнительно невысокие прочностные характеристики, к тому же обладает недостаточной прокаливаемостью. В связи с этим сталь применяется для изготовления стволов, не требующих высоких характеристик в силу низких баллистических параметров.
50РА - сталь перлитного класса. Её применяют для стволов калибром до10 мм с низкой скорострельностью (темпом стрельбы) до1000 выстрелов в минуту. Это углеродистая сталь с небольшими добавками бора для увеличения прокаливаемости.
Сталь 30ХН2МФА и ОХН3МФА.
Они практически одинаковые по физическим свойствам и обладают высокой прочностью и стойкостью. Но необходимо отметить, что при напряжённом режиме стрельбы(скорострельность 2000 выс. /мин) ствол разогревается до такой температуры что эти марки сталей имеют прочность всего 30.
Это происходит при температуре 700-9000С, т.е. эта сталь включающая такие дорогостоящие легирующие элементы как молибден и ванадий, ведёт себя как сталь 50РА. Поэтому необходимо чтоб рабочий слой обладал высокой теплостойкостью и температуропроводностью.
Сталь 30ХН2МФА используют для стволов калибром до 23 мм со средней скорострельностью (до 1500 выстрелов в минуту).
Сталь ОХН3МФА применяется для стволов калибром 30 мм и более с высокой скорострельностью (свыше 1500 выстрелов в минуту).
Эти стали относятся к сталям полумартенситного и мартенситного классам.
Структура сталей после закалки и высокого отпуска - сорбит или высокоотпущенный мартенсит.
Исходя из условий эксплуатации и исходных данных (скорострельность 1000 выст./мин и dn = 10мм) нет необходимости использования сталей 30ХН2МФА и ОХН3МФА. Поэтому выбираем сталь 50РА как более дешёвую, технологичную и удовлетворяющую условиям работы ствола. Механические свойства стали 50РА (после закалки и высокого отпуска).
Сталь марки 50
Общая характеристика, химические и механические свойства стали марки 50, преимущества ее использования. Температура критических точек. Назначение стали и структурные превращения. Предполагаемая структура изучаемой стали после термической обработки.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 16.12.2013 |
| Размер файла | 17,9 K |
Введение
Сталь марки 50 является конструкционной среднеуглеродистой качественной. Сталь этой марки можно заменять марками сталей: 45, 50Г, 50Г2, 55.
Критические точки характеризующие превращения при нагреве стали обозначаются индексом «c», а превращения характеризующие превращения при охлаждении стали обозначаются индексом «r».
2. Химический состав стали
Медь (Cu), не более
Мышьяк (As), не более
Никель (Ni), не более
Сера (S), не более
Фосфор (P), не более
Хром (Cr), не более
3. Механические свойства стали
Механические свойства листового и сортового проката в нормализованном состоянии
Температура нормализации, 0 С
Механические свойства листового и сортового проката в закаленном и отпущенном состоянии
Температура, 0 С
Обозначения: Обозначения в таблице: t - время; уt - предел текучести; уb - предел кратковременной прочности; дs - относительное удлинение при разрыве; Ш - относительное сужение / сужение после разрыва; KCU - ударная вязкость.
Примечания: Нормы относятся к прокату диаметром (толщиной) ?80 мм; для проката диаметром (толщиной) > 80 мм допускается снижение дs на 2% и Ш на 5%.Охлаждение происходит в воде.
4. Назначение стали
Сталь марки 50 после закалки с отпуском или нормализацией с отпуском применяется для изготовления зубчатых колес, прокатных валов, штоков, тяжелонагруженных валов, бандажей, осей, малонагруженных пружин и рессор, лемехов, муфт сцепления коробок передач, пальцев звеньев гусениц, корпусов форсунок и других деталей, работающих на трения. С использованием закалки и отпуска, Также изготовляют такие изделия как: гаечные ключи, молоток-кулачок, молоток-кирочка, кирочка двусторонняя, кирка-мотыга.
Первое превращение происходит при нагреве стали до температуры 727 0 С, эта температура является первой критической точкой Aс1, превращение состоит в переходе феррито-перлитной смеси в аустенит и феррит. При нагреве до второй критической точки Aс3 равной 780 0 С, аустенит и феррит переходит в аустенит, который является твердым раствором внедрения углерода в г-Fe, содержащий при этой температуре 0,8% углерода, независимо от обрабатываемой стали. При дальнейшем нагреве, от температур Aс3+ (30…50) 0 С наблюдается заметный рост зерна аустенита, приводящий к снижению прочности стали. При охлаждении с высоких температур до температуры 780 0 С(Ar3) аустенит распадается в феррит и аустенит, а при дальнейшем охлаждении ниже температуры 727 0 С (Ar1) образуется смесь феррита и перлита.
6. Термическая обработка стали
Под термической обработкой понимают комплекс операций нагрева и охлаждения сплава, осуществляемых по определенному режиму с целью изменения строений и получения заданных свойств. Основой темрической обработки является изменение структурно-фазового состава и дислокационной структуры сплава. Фундаментальной основой технологии термической обработки является режим. Режим включает в себя: температуру нагрева, скорость нагрева до заданной температуры, время выдержки при этой температуре и скорость охлаждения. Конкретные величины, характеризующие элементы режима термообработки зависят от химического состава сплава, от размера детали, и от назначения производимой термообработки.
Для стали 50 наиболее лучшим способом упрочнения является закалка с последующим отпуском. Закалка состоит из 3 этапов: нагревание, выдержка, охлаждение. Отпуск состоит из тех же пунктов, что и закалка.
Закалка. Скорость нагрева зависит от теплопроводности обрабатываемого сплава, которая, в свою очередь, определяется химическим составом. Скорость выбирается так, чтобы обеспечить минимальные потери времени на нагрев, а также, чтобы исключить возникновение в обрабатываемой детали опасных термических напряжений, которые могут привести к деформации (короблению) и к растрескиванию детали, что происходит при слишком быстром нагреве. Время выдержки детали по достижении заданной температуры должно быть достаточным для ее прогрева от поверхности до сердцевины в наибольшем сечении, а также для полного завершения в сплаве, имеющих диффузионный характер структурно-фазовых превращений, которые должны происходить в нем при заданной температуре. Обычно общее время нагрева и изотермической выдержки составляет 1-1,5 мин на мм наибольшего поперечного сечения. Охлаждение при закалке должно производиться в такой охлаждающей среде, которая обеспечивает скорость охлаждения не менее критической.
Отпуск - операция нагрева и выдержки закалённой стали для уменьшения имеющихся в ней остаточных напряжений и придания нужных свойств, которые необходимы для долголетней службы изделия. Существует 3 вида отпуска: низкотемпературный, среднетемпературный, высокотемпературный. Наиболее подходит для получения большей твердости низкотемпературный отпуск, интервал температур при нем варьируется от 150 до 250 0 С.
Целью термообработки является достижение наивысшей твердости, данной обработкой можно добиться твердости стали 55-62 HRC.
7. Предполагаемая структура стали после термической обработки
сталь термический химический
В результате проведенной термической обработки: закалки и последующего низкотемпературного отпуска сталь 50 приобретет совокупность наиболее высоких показателей свойств. При совокупности полученных свойств изделия из такой стали можно использовать в условиях, в которых сталь этой же марки, не прошедшая термообработки, совсем не могла быть использована. Сталь после термообработки будет иметь мартенситное строение. С высокой твердостью и прочностью, но очень маленькой пластичностью.
Список литературы
1. Арзамасов Б.Н. и др. - Справочник по конструкционным материалам.
2. Фетисов Г.П. - Материаловедение и технология металлов.
Подобные документы
Расшифровка марки стали 25, температуры критических точек, химический состав, механические свойства и назначение. Построение графика химико-термической обработки стальной детали с указанием температуры нагрева, времени выдержки и скорости охлаждения.
курсовая работа [444,5 K], добавлен 20.05.2015
Характеристика стали 60С2А, химический состав и механические свойства. Структурные превращения в стали при термической обработке. Выбор оборудования для обработки детали. Разработка технологии термообработки и маршрутной технологии изготовления пружины.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 05.12.2014
Механизмы упрочнения низколегированной стали марки HC420LA. Дисперсионное твердение. Технология производства. Механические свойства высокопрочной низколегированной стали исследуемой марки. Рекомендованный химический состав. Параметры и свойства стали.
контрольная работа [857,4 K], добавлен 16.08.2014
Характеристика заданной марки стали и выбор сталеплавильного агрегата. Выплавка стали в кислородном конвертере. Материальный и тепловой баланс конвертерной операции. Внепечная обработка стали. Расчет раскисления и дегазации стали при вакуумной обработке.
учебное пособие [536,2 K], добавлен 01.11.2012
Требования к конструкционным материалам. Экономические требования к материалу определяются. Марки углеродистой стали обыкновенного качества. Углеродистые качественные стали. Цветные металлы и сплавы. Виды термической и химико-термической обработки стали.
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.
Применение
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
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 (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 | |||
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
| 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 | — | — |
Предел выносливости
| 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.
Технологические свойства
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: