Сталь 50ХФА - конструкционная целевого назначения

  Назад     Далее

 

 

Назначение стали 50ХФА

Тяжело нагруженные ответственные пружины, к которым предъявляются требования высокой усталостной прочности, пружины, работающие при температуре до 300°С, и другие детали.

Сталь не склонна к росту зерна при нагреве; после термообработки обладает хорошими пружинящими свойствами (высоким пределом упругости) и высоким пределом выносливости; наилучшие свойства обеспечиваются после изотермической закалки и отпуска; для повышения циклической прочности рекомендуется применять азотирование пружин.

Вид поставки (Металлопрокат)
Сортовой прокат - ГОСТ 14959-79
Проволока - ГОСТ 14963-78, ГОСТ 1071-81
Поковки - ГОСТ 8479-70
Лента пружинная - ГОСТ 2283-79, ГОСТ 2284-79
Массовая доля элементов в стали 50ХФА, %, по ГОСТ 14959-79
C Si Mn S P Cr Ni Cu V
0,46-0,54 0,17-0,37 0,5-0,8 ≤0,025 ≤0,025 0,8-1,1 ≤0,25 ≤0,2 0,1-0,2
Температура критических точек, ºС
Ac1 Ac3 Ar1 Ar3
752 788 688 746
Механические свойства при комнатной температуре
ГОСТ Режим термообработки Сечение,
мм
σ0,2
Н/мм2
σв
Н/мм2
δ,
%
Ψ, % KCU,
Дж/см2 
HB
Операция t, ºC Охлаждающая среда не менее
14959-79 В состоянии поставки:
- горячекатаная
- термообработанная
- Не определяются 
≤302
≤269
Закалка
Отпуск
850
470
Масло
Воздух
Образцы 1080 1270 8 35 - -
1577-93 Закалка
Отпуск
    100-300 685 835 12 38 49 262-311
2283-79 Лента холоднокатаная:
- отожженная
- нагартованная  
0,1-4,0 - ≤880 8 - - -
- 780-1180 - - - -
Предел выносливости,
Н/мм2
Термообработка  Ударная вязкость, KCU, Дж/см2,  при t, ºС Термообработка
σ-1 τ-1 t, ºС +20 -70 -196
676 519 Закалка с 850 ºС
в масле,
отпуск при 420 ºС.
σвН/мм2 1627 1705 2038 Закалка с 850 ºС, в масле
отпуск при 400 ºС.
Пруток Ø10 мм.
δ, % 8 8 3
Ψ, % 40 35 5
Коррозионная стойкость
Среда  t, ºC  Скорость коррозии, мм/год
- - -
Технологические характеристики
Ковка Охлаждение поковок, изготовленных
Вид полуфабриката Температурный 
интервал ковки, ºС
из слитков из заготовок
Размер сечения, мм Условия охлаждения Размер сечения, мм Условия охлаждения
Слиток 1200-800 ≤50
51-180
На воздухе
В колодцах
≤50
51-180
На воздухе
В колодцах
Заготовка 1180-800
 Свариваемость  Обрабатываемость резанием  Флокеночувствительность

Для сварных конструкций не применяется.

В горячекатаном состоянии при
269 HB и σв = 920 Н/мм2
Kv=0,75 (твердый сплав)
Kv=0,35 (быстрорежущая сталь)
Не чувствительна
Склонность к отпускной хрупкости
Мало склонна
Условные обозначения и сокращения
σв Временное сопротивление (предел прочности при разрыве); Мк   Температура начала мартенситного превращения;
σвс  Предел прочности при сжатии; G  Модуль сдвига;
σи
 Предел прочности при изгибе; v  Коэффициент Пуассона;
τпч  Предел прочности при кручении; γ  Плотность;
σт  Предел прочности физический (нижний предел текучести); C  Удельная теплоемкость;
σ0,05  Условный предел упругости с допуском на остаточную деформацию 0,05%; λ  Теплопроводность;
σ0,2  Предел текучести условный с допуском на величину пластической деформации при нагружении 0,2%; α  Коэффициент линейного расширения;
δр  Относительное равномерное удлинение; H  Напряженность магнитного поля;
δ  Относительное удлинение после разрыва; μ  Магнитная проницаемость;
ψ  Относительное сужение после разрыва; B  Магнитная индукция;
KCU  Ударная вязкость, определенная на образцах с концентратором вида U; Bs  Индукция насыщения;
KCV  Ударная вязкость, определенная на образцах с концентратором вида V; ΔB  Разброс магнитной индукции вдоль и поперек направления прокатки;
Tk  Критическая температура хрупкости; PB,v0  Удельные магнитные потери при частоте тока v0 и индукции B;
HB  Твердость по Бринеллю; Hc  Коэрцитивная сила;
d10  Диаметр отпечатка по Бринеллю при диаметре шарика 10 мм и испытательной нагрузке 2943 Н; ρ  Удельное электросопротивление;
HRA  Твердость по Роквеллу (шкала А, конусный наконечник с общей нагрузкой 588,4 Н); Kp  Красностойкость;
HRB  Твердость по Роквеллу (шкала В, сферический наконечник с общей нагрузкой 980,7 Н);  tлик  Температура полного расплавления металла;
HRC  Твердость по Роквеллу (шкала С, конусный наконечник с общей нагрузкой 1471 Н);  tсол  Температура начала плавления металла;
HV  Твердость по Виккерсу при нагрузке 294,2 Н и времени выдержки 10-15 с; d0  Начальный диаметр образца;
HSD  Твердость по Шору; l0  Длина расчетной части образца;
Тз  Заданный ресурс; V  Скорость деформирования образца;
σ tдп,Тз  Условный предел длительной прочности (величина напряжений, вызывающая разрушение при температуре t и заданном ресурсе); è
 Скорость деформации образца;
σ-1  Предел выносливости при симметричном цикле (растяжение-сжатие); a  Толщина образца при испытании листов на изгиб;
τ-1
 Предел выносливости при симметричном цикле (кручение); d  Толщина оправки при испытании листов на изгиб;
σа  Наибольшее положительное значение переменной составляющей цикла напряжений; S  Толщина стенки;
Δε  Размах упруго-пластической деформации цикла при испытании на термическую усталость; Cl'  Хлор-ион;
N  Число циклов напряжений или деформаций, выдержанных нагруженным объектом до образования усталостной трещины определенной протяженности или до усталостного разрушения; F'  Фтор-ион;
σ0  Начальное нормальное напряжение при релаксации; Σ  Коэффициент износостойкости при абразивном износе;
στ
 Остаточное нормальное напряжение при релаксации; Σr  Коэффициент износостойкости при гидроабразивном износе;
K1c  Коэффициент интенсивности напряжений; v  Скорость резания;
Ac1  Температура начала α—>γ превращения при нагреве (нижняя критическая точка); Kv  Коэффициент относительной обрабатываемости;
Ac3
 Температура конца α—>γ превращения при нагреве (верхняя критическая точка); T  Время;
Ar1
 Температура конца γ—>α превращения при охлаждении (нижняя критическая точка); t  Температура;
Ar3
 Температура начала γ—>α превращения при охлаждении (верхняя критическая точка); tотп  Температура отпуска;
 Температура начала мартенситного превращения; tисп  Температура испытания;
РД  Ручная дуговая сварка покрытыми электродами; РАД  Ручная аргонодуговая сварка неплавящимся электродом;
МП  Механизированная сварка плавящимся электродом в среде углекислого газа; АФ  Автоматическая сварка под флюсом;
ЭШ  Электрошлаковая сварка; ЭЛ  Электронолучевая сварка;
КТ  Контактная сварка; Kv  Коэффициент относительной обрабатываемости стали.
1) Для условий точения твердосплавными резцами Kv=v60/145, где v60 - скорость резания, соотвествующая 60-ти минутной стойкости резцов при точении данного материала, м/мин; 145 - значение скорости резания при 60-ти минутной стойкости резцов при точении эталонной стали марки 45.
2) Для условий точения резцами из быстрорежущей стали Kv=v60/70, где 70 - значение скорости резания при 60-ти минутной стойкости быстрорежущих резцов при точении эталонной стали марки 45.