Марка стали 50: основные характеристики, свойства и аналоги

Сталь широко применяется в машиностроении и изготовлении приборов. В зависимости от специфики работы конкретных деталей и конструктивных элементов для них требуются различные марки стали. Каждая марка обладает определенными свойствами, такими как: устойчивость к трению, высокая прочность, особые магнитные свойства и др.

Описание материала

Сталью называется сплав металлов, который представляет собой твёрдый раствор углерода в основной структуре железа, с содержанием не менее 45 % железа и от 0,02 до 2,14 % углерода.

Характеристики

Твердость

• По Роквеллу. Твердость по шкале HRC: 56—58.
• По Бринеллю. Твердость по Бринеллю: 241 HB.
• В состоянии плавки. Сталь 50 плавится при температуре порядка 1500 °C. Для повышения твердости поверхностного слоя (не затрагивая сердцевины) используется ТВЧ закалка.

  Важно, что при расплавке не происходит выгорание углерода, и потому не образуются окалины.

Плотность

Сталь имеет плотность 7,8 г/см³ (или 7800 кг/м³).

Марка

Качественная конструкционная углеродистая сталь имеет 18 марок: начиная с 05, 08, 10, а затем увеличивается по 5 единиц до 85. Эти цифры указывают количество углерода в составе сплава в сотых долях процента.

Химический состав

Кроме железа и углерода, в составе могут быть:

• кремний — 0,17—0,37 %;
• фосфор — 0,03 %;
• сера — 0,035 %;
• хром — 0,25 %;
• никель — 0,3 %;
• медь — 0,3 %;
• марганец — 0,5—0,8 % (предельное содержание 1,65 %).

Предел прочности

Предел прочности равен 6 кгс/мм².

Предел текучести

Предел текучести равен 375 Н/мм².

Ударная вязкость при закалке в масле и воде

При закалке с 850 °С в масле и отпуске при 450 °С ударная вязкость при соответствующих температурах равна:

• при t = 20 °C — 50 Дж/см²;
• при t = -60 °C — 38 Дж/см².

Для закалки с 850 °С в воде и отпуск при 600 °С значения следующие:

• при t = 20 °C — 80 Дж/см²;
• при t = -20 °C — 68 Дж/см²;
• при t = -50 °C — 52 Дж/см².

Температура эксплуатации

Рабочая температура закалки стали составляет от 450 до 700 °C.

Механические свойства

К важным механическим свойствам стали 50 относятся:

• временное сопротивление в нормализованном состоянии 630 Н/мм²;
• относительное удлинение 14 %;
• относительное сужение 40 %.

Отпускная хрупкость

Сталь 50 не подвержена отпускной хрупкости, изделия из нее не боятся ударных нагрузок.

Свариваемость

Трудносвариваемая. Используются ручная дуговая сварка и контактно-точечная сварка. Предварительно сталь подогревают, впоследствии рекомендуется термообработка.

Группа

В зависимости от состава выделяют три группы стали:

• М1: углерод до 0,35 %, легирующие элементы до 2 %;
• М2: углерод 0,35—0,65 %, легирующие элементы 2—5 %;
• М3: углерод более 0,65 %, легирующие элементы более 5 %.

ГОСТ

Этот документ устанавливает единую классификацию, марки стали, сортамент и технические характеристики продукции.

Какая цена в 2021 году?

Цена на прокат зависит от поставщика и региона. К примеру, в Санкт-Петербурге «Индустриальный Металлургический Комплекс» предлагает следующий порядок цен:

• круг стальной — 31200 руб./т;
• полоса стальная — 91406 руб./т;
• квадрат стальной — 34800 руб./т.

Расшифровка

Буквы в начале или в конце маркировки обозначают значимые характеристики стали. В начале могут быть такие буквы:

• Р — быстрорежущая инструментальная сталь (сталь Р6М5).
• Ш — подшипниковая сталь (ШХ9).
• А — автоматная сталь (АС20ХГНМ, А20).
  Важно! Если А стоит в конце маркировки, она указывает на высококачественную сталь.
• АС — автоматная легированная свинцом (бАС35Г2).
• Э — электротехническая сталь.
• С — строительная сталь (С345Д, С375Д).
• Е — магнитная сталь (ЕХ9К5).
• У — углеродистая инструментальная сталь (У8ГА).

В конце маркировки встречаются следующие обозначения:

• ПП — пониженная прокаливаемость (ст58пп).
• К — качественная углеродистая сталь (сталь 20К).
• А — высококачественная сталь (сталь 40А означает, что сталь содержит около 0,40 % углерода).
• Буквами и цифрами в конце маркировки указывается содержание легирующих компонентов и их количество: марганец (Mn) — Г; кремний (Si) — С; хром (Cr) — Х; никель (Ni) — Н и т. д. (ст09Г2С — содержание марганца 2 %, содержание кремния не более 1—1,5 %, поэтому цифра не указана).

Для электротехнической стали характерно обозначение марки из четырех-пяти цифр с возможным добавлением одной-двух букв (10880, 21880). Первая цифра показывает вид обработки:

• 1 — кованый или горячекатаный;
• 2 — калиброванный.

Вторая цифра — нормируемый коэффициент старения:

• 0 — без коэффициента;
• 1 — с коэффициентом.

Третья цифра — это группа по основной нормируемой характеристике. Две последние связаны со значениями основной нормируемой характеристики.

Область применения

Из стали марки 50 изготавливаются детали, работающие на трение, например:

• зубчатые колеса;
• прокатные валки;
• штоки;
• тяжело нагруженные валы, оси;
• малонагруженные пружины и рессоры;
• лемехи;
• пальцы звеньев гусениц;
• муфты сцепления коробок передач;
• корпуса форсунок, и др.

Свойства

Технологические

Обрабатываемость резанием: в горячекатаном состоянии при НВ 196—202 и σ_B = 640 МПа, K_{υ тв. спл}. = 1,0 и K_{υ б. ст.} = 0,7.

Флокеночувствительность: малочувствительна.

Физические

К физическим свойствам относятся:

• модуль упругости — 216 Гпа;
• удельная теплоёмкость — 487 Дж/кг * К;
• коэффициент линейного расширения — 11,2 * 10^-6К^-1;
• коэффициент теплопроводности — 48 Вт/м * К.

Зарубежные аналоги

Среди зарубежных аналогов стали 50 можно выделить:

• США — 1050.
• Германия, Италия, Франция, Евросоюз — C50.
• Япония — S50C.
• Китай, Болгария — 50.
• Англия, Испания, Венгрия — C50E.
• Бельгия — C53.
• Польша — 55.
• Румыния — LC50AT.
• Швеция — 1655.

Сталь — самый распространенный сплав железа. Когда речь идет о железных конструкциях и предметах, чаще всего имеются в виду изделия из той или иной стали. Мировым лидером в экспорте стали является Китай. Также в число крупнейших производителей входят Япония, Германия, Южная Корея и Россия.