Главная  >  Справочник  >  Сталь конструкционная легированная 50ХН

Сталь конструкционная легированная 50ХН: описание, свойства, применение

Сталь 50ХН – это высококачественная конструкционная легированная сталь, обладающая оптимальным сочетанием прочности, вязкости и износостойкости. Благодаря своему химическому составу и термической обработке, она широко используется в различных отраслях промышленности для изготовления ответственных деталей, работающих в условиях высоких нагрузок и износа.

Свойства стали 50ХН

• Высокая прочность: Обеспечивает возможность выдерживать значительные статические и динамические нагрузки.
• Хорошая вязкость: Предотвращает хрупкое разрушение при ударных нагрузках и вибрациях.
• Повышенная износостойкость: Увеличивает срок службы деталей, работающих в условиях трения.
• Улучшенная прокаливаемость: Позволяет получать равномерные механические свойства в сечении крупных деталей после термической обработки.
• Свариваемость: Ограниченно свариваемая, рекомендуется предварительный подогрев и последующая термообработка.
• Обрабатываемость: Хорошо обрабатывается резанием в отожженном состоянии.

Химический состав стали 50ХН

Сталь 50ХН легирована хромом и никелем, что обеспечивает ее улучшенные механические свойства и прокаливаемость.

Элемент	Содержание (%)
Углерод (C)	0.47 - 0.55
Кремний (Si)	0.17 - 0.37
Марганец (Mn)	0.50 - 0.80
Никель (Ni)	1.20 - 1.60
Хром (Cr)	0.70 - 1.00
Медь (Cu)	≤ 0.30
Сера (S)	≤ 0.035
Фосфор (P)	≤ 0.035

Расшифровка обозначения стали 50ХН

• 50 – указывает на содержание углерода в сотых долях процента (в данном случае, примерно 0.50% углерода).
• Х – указывает на наличие в составе хрома (Cr).
• Н – указывает на наличие в составе никеля (Ni). Цифры после букв "Х" и "Н" указывают примерное содержание этих элементов в процентах. В данном случае, около 1% хрома и 1.5% никеля.

Механические свойства стали 50ХН

Механические свойства стали 50ХН зависят от режима термической обработки (закалка, отпуск). Ниже приведены типичные значения для различных состояний:

Свойство	Единица измерения	Значение (закалка + высокий отпуск)
Предел прочности (σв)	МПа	880-1080
Предел текучести (σт)	МПа	680-880
Относительное удлинение (δ5)	%	12-16
Относительное сужение (ψ)	%	40-50
Ударная вязкость (KCU)	Дж/см2	40-70
Твердость по Бринеллю (HB)		240-320

Физические свойства стали 50ХН

Свойство	Единица измерения	Значение
Плотность (ρ)	кг/м3	7850
Модуль упругости (E)	ГПа	205
Коэффициент линейного расширения (α)	10-6/°C	11-12
Теплопроводность (λ)	Вт/(м·°C)	40-45
Удельная теплоемкость (c)	Дж/(кг·°C)	460-480
Электрическое сопротивление (ρэл)	мкОм·м	0.2-0.3

Применение стали 50ХН

Сталь 50ХН широко используется для изготовления:

• Крупных кованых валов: Валы турбин, генераторов, прокатных станов, работающие при высоких нагрузках и температурах.
• Шестерней: Зубчатые колеса, шестерни редукторов, работающие в условиях высоких контактных нагрузок и износа.
• Осей: Оси вагонов, локомотивов, автомобилей, подверженные динамическим нагрузкам и износу.
• Шатунов: Шатуны двигателей внутреннего сгорания, испытывающие переменные нагрузки и высокие температуры.
• Крепежных деталей: Высокопрочные болты, гайки, шпильки, работающие в ответственных соединениях.
• Других деталей: Диски, фланцы, муфты, поковки, используемые в машиностроении, энергетике и других отраслях промышленности.
• Детали, подвергаемые цементации и закалке: Кулачковые валы, плунжеры, пальцы.

Виды металлопроката из стали 50ХН

Сталь 50ХН поставляется в виде различных видов металлопроката:

• Сортовой прокат: Круг, квадрат, полоса, шестигранник.
• Листовой прокат: Листы, плиты.
• Поковки: Заготовки деталей различной формы и размеров.
• Трубы: Бесшовные трубы.

ГОСТы, регламентирующие сталь 50ХН и металлопрокат из нее

На сталь 50ХН и металлопрокат из нее распространяются следующие ГОСТы:

• ГОСТ 4543-71: Сталь легированная конструкционная. Марки. Этот ГОСТ определяет химический состав, механические свойства и другие требования к стали 50ХН.
• ГОСТ 2590-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент. Этот ГОСТ определяет размеры и допуски на круглый прокат из стали 50ХН.
• ГОСТ 2591-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный квадратный. Сортамент. Этот ГОСТ определяет размеры и допуски на квадратный прокат из стали 50ХН.
• ГОСТ 103-2006: Прокат сортовой стальной горячекатаный полосовой. Сортамент. Этот ГОСТ определяет размеры и допуски на полосовой прокат из стали 50ХН.
• ГОСТ 7417-75: Сталь калиброванная круглая. Сортамент. Этот ГОСТ определяет размеры и допуски на калиброванный круглый прокат из стали 50ХН.
• ГОСТ 8559-75: Сталь калиброванная квадратная. Сортамент. Этот ГОСТ определяет размеры и допуски на калиброванный квадратный прокат из стали 50ХН.
• ГОСТ 1133-71: Сталь кованая круглая и квадратная. Сортамент. Этот ГОСТ определяет размеры и допуски на кованый круглый и квадратный прокат из стали 50ХН.
• ГОСТ 8479-70: Поковки из конструкционной легированной стали. Общие технические условия. Этот ГОСТ определяет требования к поковкам из стали 50ХН.

Операции в цехах с использованием стали 50ХН

Сталь 50ХН используется в различных цехах металлургических и машиностроительных предприятий, где она подвергается различным операциям:

• Заготовительный цех:
  • Резка проката на заготовки нужной длины (газовая, плазменная, механическая резка).
  • Рубка проката на гильотинах.
• Кузнечный цех:
  • Ковка заготовок для придания им нужной формы (молоты, прессы).
  • Штамповка заготовок в штампах.
  • Термическая обработка поковок (отжиг, нормализация).
• Термический цех:
  • Закалка для повышения прочности и твердости.
  • Отпуск для снятия внутренних напряжений и повышения вязкости.
  • Цементация (насыщение поверхности углеродом) для повышения износостойкости.
  • Азотирование (насыщение поверхности азотом) для повышения твердости и коррозионной стойкости.
• Механический цех:
  • Токарная обработка для придания детали нужных размеров и формы.
  • Фрезерная обработка для создания плоскостей, пазов, канавок.
  • Шлифовальная обработка для достижения высокой точности размеров и шероховатости поверхности.
  • Сверление, расточка, развертывание отверстий.
  • Нарезание резьбы.
• Сварочный цех:
  • Сварка деталей из стали 50ХН (рекомендуется предварительный подогрев и последующая термообработка).
• Инструментальный цех:
  • Изготовление инструментов для обработки стали 50ХН (резцы, фрезы, сверла и т.д.).

 

Сталь 50ХН – это надежный и универсальный материал, широко используемый в различных отраслях промышленности. Ее оптимальное сочетание прочности, вязкости и износостойкости позволяет изготавливать ответственные детали, работающие в условиях высоких нагрузок и износа. Правильный выбор режима термической обработки позволяет получить необходимые механические свойства для конкретного применения. Знание ГОСТов, регламентирующих сталь 50ХН и металлопрокат из нее, обеспечивает соответствие продукции требованиям стандартов и надежность ее эксплуатации.