Сталь 50ХФА
Общие сведения
| Заменитель |
| Сталь 60С2А, Сталь 50ХГФА, Сталь 9ХС |
| Вид поставки |
| Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 14959-79, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 7419.0-78 — ГОСТ 7419.8-78.
Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78. Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 7419.0-78 — ГОСТ 7419.8-78. Лента ГОСТ 2283-79. Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 4405-75. Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 8479-70. |
| Назначение |
| Тяжелонагруженные ответственные детали, к которым предъявляются требования высокой усталостной прочности, пружины, работающие при температуре до 300 °С и другие детали. |
Химический состав
| Химический элемент | % |
| Углерод (C) | 0.46-0.54 |
| Ванадий (V) | 0.10-0.20 |
| Кремний (Si) | 0.17-0.37 |
| Медь (Cu), не более | 0.20 |
| Марганец (Mn) | 0.50-0.80 |
| Никель (Ni), не более | 0.25 |
| Фосфор (P), не более | 0.025 |
| Хром (Cr) | 0.80-1.10 |
| Сера (S), не более | 0.025 |
Механические свойства
Механические свойства
| Термообработка, состояние поставки | Сечение, мм | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | KCU, Дж/м2 | HB | HRCэ |
| Сталь категорий: 3,3А,3Б,3В,3Г,4,4А,4Б. Закалка 850 °С, масло, отпуск 470 °С. | Образцы | 1080 | 1270 | 8 | |||
| Поковки. Закалка. Отпуск | 100-300 | 685 | 835 | 12 | 49 | 262-311 | |
| Изотермическая закалка 870 °С, расплавленная соль 320-330 °С. Отпуск 330 °С, воздух. | 20 | 1430 | 1570 | 6 | 60 | 44-50 | |
| Пружины. Закалка 840-860 °С. Отпуск 420-450 °С, воздух. | 15 | 1270 | 1470 | 12 | 44-49 | ||
| Полный отжиг | 420 | 710 | 16 | ||||
| Изотермический отжиг | 350 | 650 | 20 | ||||
| Сфероидизирующий отпуск | 350 | 570 | 22 |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
| t отпуска, °С | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | HRCэ |
| Закалка 850 °С, масло. | |||||
| 1580 | 1940 | 1 | 52-54 | ||
| 200 | 1760 | 2010 | 2 | 50-51 | |
| 300 | 1640 | 1690 | 2 | 48-49 | |
| 450 | 1580 | 4 | 36 | 45-47 | |
| 500 | 1370 | 8 | 54 | 43-44 | |
Механические свойства в зависимости от сечения
| Сечение, мм | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % | HB |
| Закалка 880 °С, масло. Отпуск 500 °С. | |||||
| 20 | 1200 | 1320 | 12 | 42 | 385 |
| 40 | 1030 | 1180 | 15 | 47 | 350 |
| 60 | 860 | 1060 | 18 | 50 | 300 |
Механические свойства в зависимости от температуры испытания
| t испытания, °C | σ0,2, МПа | σB, МПа | δ5, % | ψ, % |
| Закалка 850 °С, масло. Отпуск 640 °С. | ||||
| 20 | 840 | 940 | 22 | 62 |
| 200 | 820 | 910 | 16 | 62 |
| 300 | 750 | 830 | 20 | 59 |
| 400 | 710 | 830 | 16 | 62 |
| 500 | 420 | 500 | 26 | 74 |
| 600 | 380 | 30 | 87 | |
| Закалка 860 °С, масло. Отпуск 480 °С. При 20 °С HRCэ 42-44 | ||||
| 20 | 1370 | 1470 | 10 | 42 |
| 100 | 1250 | 1410 | 9 | 40 |
| 200 | 1200 | 1380 | 9 | 32 |
| 300 | 1180 | 1370 | 13 | 40 |
| 400 | 1060 | 1200 | 15 | 60 |
Технологические свойства
| Температура ковки |
| Начала 1180 °С, конца 800 °С. Охлаждение заготовок сечением до 50 мм на воздухе, 51-180 мм — в колодцах. |
| Свариваемость |
| не применяется для сварных конструкций. |
| Обрабатываемость резанием |
| В горячекатаном состоянии при НВ 269 и σB = 900 МПа Ku тв.спл. = 0,70, Ku б.ст. = 0.35. |
| Склонность к отпускной способности |
| малосклонна |
| Флокеночувствительность |
| не чувствительна |
Температура критических точек
| Критическая точка | °С |
| Ac1 | 752 |
| Ac3 | 788 |
| Ar3 | 746 |
| Ar1 | 688 |
| Mn | 300 |
Ударная вязкость
Ударная вязкость, KCU, Дж/см2
| Состояние поставки, термообработка | -25 |
| Закалка 850 С, масло. Отпуск 450 С. | 31 |
| Закалка 850 С, масло. Отпуск 550 С. | 37 |
| Закалка 850 С, масло. Отпуск 600 С. | 67 |
Предел выносливости
| σ-1, МПа | τ-1, МПа | σB, МПа | σ0,2, МПа | Термообработка, состояние стали |
| 676 | 519 | Закалка 850 С, масло. Отпуск 420 С. | ||
| 666 | 1630 | 1590 | Закалка 850 С, масло. Отпуск 475 С. НВ 485 | |
| 725 | 1570 | 1430 |
Прокаливаемость
| Расстояние от торца, мм / HRC э | ||||||||
| 1.5 | 3 | 6 | 9 | 12 | 18 | 24 | 30 | 36 |
| 59 | 58 | 57,5 | 57,5 | 57,5 | 48 | 41,5 | 38 | 38 |
| Термообработка | Крит.диам. в масле, мм |
| Закалка | 25-40 |
Физические свойства
| Температура испытания, °С | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| Модуль нормальной упругости, Е, ГПа | 218 | 215 | 210 | 200 | 188 | 178 | 160 | 142 | 132 | |
| Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа | 85 | 83 | 81 | 79 | 73 | 70 | 62 | 54 | 50 | |
| Плотность, ρn, кг/см3 | 7800 | 7780 | 7750 | 7720 | 7680 | 7650 | 7610 | |||
| Коэффициент теплопроводности Вт/(м ·°С) | 40 | 39 | 38 | 37 | 36 | 33 | 31 | 29 | 28 | |
| Уд. электросопротивление (ρ, НОм · м) | 320 | |||||||||
| Температура испытания, °С | 20- 100 | 20- 200 | 20- 300 | 20- 400 | 20- 500 | 20- 600 | 20- 700 | 20- 800 | 20- 900 | 20- 1000 |
| Коэффициент линейного расширения (α, 10-6 1/°С) | 11.7 | 12.2 | 12.9 | 13.5 | 14.0 | 14.4 | 14.6 | 13.1 | ||
| Удельная теплоемкость (с, Дж/(кг · °С)) | 490 | 505 | 510 | 530 | 560 | 520 | 620 | 700 |
Условные обозначения
| Механические свойства | |
| σB | временное сопротивление разрыву (предел прочности при растяжении), МПа |
| σ0,2 | предел текучести условный, МПа |
| σсж | предел прочности при сжатии, МПа |
| σсж0,2 | предел текучести при сжатии, МПа |
| σ0,05 | предел упругости, МПа |
| σизг | предел прочности при изгибе, МПа |
| σ-1 | предел выносливости при испытании на изгиб с симметричным циклом нагружения, МПа |
| δ5 , δ4 , δ10 | относительное удлинение после разрыва, % |
| ψ | относительное сужение, % |
| ν | относительный сдвиг, % |
| ε | относительная осадка при появлении первой трещины, % |
| τК | предел прочности при кручении, максимальное касательное напряжение, МПа |
| τ-1 | предел выносливости при испытании на кручение с симметричным циклом нагружения, МПа |
| KCU и KCV | ударная вязкость, определенная на образце с концентраторами вида U и V, Дж/см2 |
| HRCэ и HRB | твёрдость по Роквеллу (шкала C и B соответственно) |
| HB | твёрдость по Бринеллю |
| HV | твёрдость по Виккерсу |
| HSD | твёрдость по Шору |
| Физические свойства | |
| E | модуль упругости нормальный, ГПа |
| G | модуль упругости при сдвиге кручением, ГПа |
| ρn | плотность, кг/м3 |
| λ | коэффициент теплопроводности, Вт/(м∙°C) |
| ρ | удельное электросопротивление, Ом∙м |
| α | коэффициент линейного теплового расширения, 10-61/°С |
| с | удельная теплоёмкость, Дж/(кг∙°С) |
Поделиться:
