Сталь 50

Сталь 50 относится к числу наиболее популярных марок конструкционной стали. Характеристики стали 50 достаточно хорошо изучены. Ознакомившись с ними, можно получить полное представление обо всём семействе среднеуглеродистых сталей.

сталь 50

Описание и состав

Правильное название по стандарту: нелегированная конструкционная специальная сталь 50. Применительно к этой стали определение «специальная» появилось недавно.

Под термином, в частности, понимается строгое соответствие установленному химическому составу. Регламентируется не только углерод (0,47–0,55% масс.), но и ещё 7 элементов.

 

 

«Нелегированная» совсем не значит, что кроме углерода и железа больше ничего нет.

Марганец может присутствовать в количестве 0,50–0,80% масс. Предельное содержание марганца в нелегированных сталях 1,65% масс.

Другие элементы в массовых процентах:

  • Кремний–0,17-0,37;
  • Фосфор–0,030;
  • Сера–0,035;
  • Хром–0,25;
  • Никель–0,30;
  • Медь–0,30.

Каждый элемент играет свою роль.

От уровня углерода зависит микроструктура и прочность материала. Чем больше углерода, тем выше прочность, твёрдость. В то же время снижается пластичность, увеличивается порог хладноломкости.

Кремний не примесь, это важный компонент. Он играет роль раскислителя и удаляет вредную закись железа, приводящую к хрупкости. Кремний отбирает кислород у закиси и переводит затем в шлак в виде окисла

Присутствие марганца исключает явление красноломкости. Он улучшает поверхность, способствует ковкости, свариваемости. Как и кремний, участвует в раскислении, а также нейтрализует вредное влияние серы. Вместе с кремнием улучшает закаливаемость.

Фосфор и сера–вредные примеси. Фосфор снижает ударную вязкость. Сера приводит к красноломкости, когда при 800°С возникают трещины. Марганец, реагируя с серой, образует сульфид с высокой температурой плавления и устраняет красноломкость.

Хром, никель и медь не относятся к вредным примесям в стали 50. Они повышают стойкость к атмосферной коррозии, сопротивление износу при трении, ударную вязкость.

 

 

Механические и физические свойства

При конструировании машин и деталей всегда учитывают основные механические и физические параметры металла.

Механические свойства:

  • твёрдость по Бринеллю без термообработки–241 HB;
  • временное сопротивление в нормализованном состоянии–630 Н/мм2;
  • предел текучести–375 Н/мм2;
  • относительное удлинение–14%;
  • относительное сужение–40%.

Физические свойства:

  • плотность–7810 кг/м3;
  • модуль упругости–216 ГПа;
  • коэффициент линейного расширения–11,2·10-6К-1;
  • коэффициент теплопроводности–48 Вт/м·К;
  • удельная теплоёмкость–487 Дж/кг·К.

Назначение и применение

Сталь 50 конструкционная, она имеет широкое применение в машиностроении, станкостроении, автомобильной, тракторной промышленности.

За счёт высокой технологичности и обрабатываемости конструкторы охотно назначают её в такие ответственные детали, как

  • Валы,
  • Оси,
  • Шестерни,
  • Рессоры,
  • Лемехи,
  • Гусеницы,
  • Коробки передач и т.д.

вал из стали 50

Марка 50 поставляется потребителям в виде листового и сортового проката, поковок, полос и ленты. На каждый вид продукции разработаны свои стандарты.

Преимущества и недостатки

Самым большим преимуществом марки 50 перед высококачественными нержавеющими сталями является её сравнительно невысокая стоимость. Поэтому там, где возможно, она заменяет их.

Детали из стали 50 долговечны благодаря высокой износостойкости при трении.

Для марки 50 характерно отсутствие флокенов. Это дефект в сталях в виде внутренних транскристаллитных трещин. Отсюда высокая надёжность конструкций из стали 50.

Сталь 50 не подвержена отпускной хрупкости. Во многих сталях после температурного отпуска наблюдается снижение ударной вязкости. У марки 50 нет такого недостатка, поэтому детали не боятся ударных нагрузок.

Среди недостатков стали 50 отмечаются такие, как недостаточно хорошая свариваемость при нормальной температуре, невысокая прокаливаемость, склонность к растрескиванию при закалке в воде.

Аналоги стали 50

При отсутствии стали 50 её можно заменить российскими аналогами. К ним относятся стали 45, 50Г, 50Г2, 55. За рубежом также широко распространены стали такого класса.

Вот их краткий перечень с указанием марок:

  • США–1050;
  • Германия, Италия, Евросоюз–С50;
  • Япония–S50С;
  • Китай, Болгария–50;
  • Франция–С50; Англия, Испания, Венгрия–С50Е;
  • Бельгия–С53;
  • Польша–55, Румыния–LC50AT;
  • Швеция–1655.

Заключение

Порядка 80% из всего объёма производимой стали приходится на долю углеродистых сталей. Среди них марка 50 занимает далеко не последнее место. Из всех описанных положительных качеств, пожалуй, самым примечательным является её феноменальная стойкость к трению. Благодаря только одному этому параметру сталь 50 будет применяться ещё очень долго.

Оцените статью:
Рейтинг: 5/5 - 1 голосов

Ещё статьи по теме: