Горячекатаные рулоны стали 50 — конструкционная углеродистая сталь для нагруженных узлов
Горячекатаные рулоны из стали 50 — востребованная позиция сортового проката для предприятий, выпускающих детали с повышенными требованиями к прочности и износостойкости. Материал относится к группе качественных углеродистых конструкционных сталей и поставляется в виде рулонов толщиной 1,8–12,0 мм и шириной 1000–1850 мм. Химический состав регламентируется ГОСТ 1050-2013, механические характеристики — ГОСТ 1577-93.
Сталь 50 — среднеуглеродистая, содержание углерода составляет 0,47–0,55%. Такая концентрация обеспечивает после закалки и низкого отпуска твердость 45–52 HRC, что делает прокат пригодным для изготовления деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного износа и знакопеременных нагрузок. В горячекатаном состоянии структура феррито-перлитная, твердость — 170–217 HB, предел прочности — 630 МПа, предел текучести — 375 МПа, относительное удлинение — не менее 14%.
Технологические особенности обработки
Прокат стали 50 отличается удовлетворительной обрабатываемостью резанием в состоянии поставки и хорошей — после нормализации. Свариваемость ограниченная: при выполнении сварочных работ требуется предварительный подогрев до 200–300 C и последующая термообработка для снятия внутренних напряжений. Рекомендуемые режимы термической обработки:
- закалка — нагрев до 820–840 C, охлаждение в воде или масле;
- отпуск низкий — 150–200 C для сохранения высокой твердости;
- отпуск средний — 350–450 C для оптимального сочетания прочности и вязкости;
- нормализация — 820–860 C с охлаждением на воздухе для улучшения обрабатываемости.
После закалки и среднего отпуска сталь 50 приобретает предел упругости до 700–750 МПа, что позволяет использовать ее для пружинных элементов и упругих деталей машин. При выборе режимов термообработки необходимо учитывать склонность стали к обезуглероживанию поверхностного слоя при нагреве в окислительной атмосфере.
Применение горячекатаных рулонов стали 50
Из рулонов стали 50 методом холодной штамповки, гибки и последующей механической обработки изготавливают широкую номенклатуру деталей для машиностроения и металлообработки. Основные направления использования:
- валы, оси, шестерни, шпиндели и другие детали трансмиссий, работающие при средних и высоких нагрузках;
- бандажи, ролики и втулки прокатного и металлургического оборудования;
- пружины, рессоры и упругие элементы после соответствующей термообработки;
- детали гидроцилиндров, штоки и плунжеры насосного оборудования;
- крепежные изделия повышенной прочности — болты, шпильки, гайки классов прочности 8.8 и выше;
- заготовки для последующей высадки и горячей штамповки.
Механические характеристики в зависимости от термообработки
| Состояние | Предел прочности, МПа | Предел текучести, МПа | Твердость | Относительное удлинение, % |
|---|---|---|---|---|
| Горячекатаное | 630 | 375 | 170–217 HB | 14 |
| Нормализованное | 640–680 | 390–420 | 180–220 HB | 16–18 |
| Закалка + средний отпуск | 900–1000 | 700–750 | 28–35 HRC | 8–10 |
| Закалка + низкий отпуск | 1100–1200 | 950–1050 | 45–52 HRC | 5–6 |
Горячекатаные рулоны стали 50 поставляются с обрезной или необрезной кромкой, в термически обработанном или горячекатаном состоянии. Допускается поставка с гарантией свариваемости и ударной вязкости при температуре –20 C по согласованию с изготовителем. Поверхность рулонов не должна иметь плен, трещин, закатов и других дефектов, выводящих толщину за предельные отклонения.
Вопросы и ответы
Чем отличается сталь 50 от стали 45?
Основное отличие — повышенное содержание углерода (0,47–0,55% против 0,42–0,50% у стали 45). Это обеспечивает более высокую твердость после закалки (до 52 HRC) и лучшую износостойкость, но снижает пластичность и ухудшает свариваемость.
Какие толщины горячекатаных рулонов стали 50 доступны?
Стандартный диапазон толщин — 1,8–12,0 мм, ширина — 1000–1850 мм. Возможен порез на штрипс и мерные длины по индивидуальному заказу.
Требуется ли термообработка перед механической обработкой?
Для улучшения обрабатываемости резанием рекомендуется нормализация при 820–860 C. В состоянии поставки твердость 170–217 HB позволяет обрабатывать детали твердосплавным инструментом без предварительной термообработки.
Применяется ли сталь 50 для сварных конструкций?
Свариваемость ограниченная. Допускается сварка с предварительным подогревом до 200–300 C и последующим отпуском. Для ответственных сварных узлов предпочтительнее низкоуглеродистые стали.
