Поковки Сталь 50 в Минске


Поковки из стали 50: конструкционные кованые заготовки для нагруженных узлов

Поковки из стали 50 — горячедеформированные заготовки из углеродистой качественной конструкционной стали марки 50 (аналог по ГОСТ 1050, тип 1.1210 по DIN, AISI 1050). Материал относится к среднеуглеродистым: массовая доля углерода — 0,47–0,55 %, что обеспечивает сочетание повышенной прочности после термической обработки и достаточной технологической пластичности при ковке. Поковки получают свободной ковкой, штамповкой на молотах и прессах или радиально-ротационным обжатием с последующей нормализацией, улучшением или закалкой с отпуском.

Технические характеристики и режимы обработки

Ковка выполняется в интервале 1200–800 C с обязательным замедленным охлаждением крупных сечений для предотвращения флокенов и трещин. После улучшения (закалка 830–850 C в воде или масле, высокий отпуск 560–620 C) достигаются следующие механические свойства:

  • предел прочности в — 630–780 МПа
  • предел текучести т — 355–440 МПа
  • относительное удлинение 5 — 14–17 %
  • ударная вязкость KCU — 40–60 Дж/см
  • твёрдость после улучшения — 229–269 HB
  • твёрдость после закалки ТВЧ — 52–58 HRC (поверхностный слой)

Сталь 50 склонна к отпускной хрупкости второго рода, поэтому при высоком отпуске применяют ускоренное охлаждение в воде или масле. Прокаливаемость ограничена: критический диаметр в воде — 12–18 мм, что учитывается при выборе сечения поковки под объёмную закалку.

Сортамент и геометрия поковок

Поковки поставляются по ГОСТ 8479, ГОСТ 1133, ГОСТ 7829 с припусками и допусками на механическую обработку. Типовые позиции:

  • цилиндрические поковки валов, осей, пальцев — диаметр 60–400 мм
  • прямоугольные и квадратные заготовки под штампы и плиты
  • поковки типа «стакан», «фланец», «кулак» для приводных деталей
  • кольцевые заготовки под раскатку и гибку
  • крупногабаритные слитки-поковки массой до 3–5 т
ПараметрЗначениеУсловие контроляНормативПримечание
Массовая доля углерода0,47–0,55 %ковшовая пробаГОСТ 1050основной упрочняющий элемент
Кремний0,17–0,37 %спектральный анализГОСТ 1050раскисление
Марганец0,50–0,80 %спектральный анализГОСТ 1050повышает прокаливаемость
Сера 0,040 %химический анализГОСТ 1050ограничение по чистоте
Фосфор 0,035 %химический анализГОСТ 1050снижение хладноломкости
Твёрдость поставки 241 HBпо БринеллюГОСТ 8479для обрабатываемости резанием

Области применения

Поковки из стали 50 востребованы в узлах, работающих при знакопеременных и ударных нагрузках без агрессивного воздействия среды:

  • валы, шпиндели, торсионные валы прокатных станов и редукторов
  • зубчатые колёса, венцы, шестерни после закалки ТВЧ
  • шатуны, крестовины, вилки карданных передач
  • штоки, плунжеры, пальцы экскаваторной и буровой техники
  • крепежные детали повышенной прочности — шпильки, болты, гайки
  • детали сельхозмашин: лемехи, стойки, оси катков

В металлургии поковки применяют для валков обжимных клетей, в тяжёлом машиностроении — для корпусных фланцев и опорных цапф. В автомобилестроении — для полуосей, поворотных кулаков, рычагов подвески грузового транспорта.

Термическая обработка и контроль качества

Для получения поверхностной твёрдости при вязкой сердцевине применяют поверхностную закалку ТВЧ с нагревом 850–880 C и самоотпуском. Контроль поковок включает:

  • ультразвуковую дефектоскопию по ГОСТ 24507
  • испытания на растяжение и ударный изгиб по ГОСТ 1497
  • замер твёрдости по сечению и поверхности
  • макро- и микроструктурный анализ на наличие флокенов и ликвации
  • проверку геометрии и припусков по ГОСТ 7829

Вопросы и ответы

Какая твёрдость достигается у поковок из стали 50 после улучшения?

После закалки с высоким отпуском твёрдость составляет 229–269 HB, предел прочности — 630–780 МПа. Для поверхностно упрочнённых деталей после закалки ТВЧ — 52–58 HRC при вязкой сердцевине.

Применяется ли сталь 50 для цементации?

Нет. Сталь 50 — среднеуглеродистая, цементация для неё нецелесообразна из-за высокой твёрдости сердцевины. Для цементуемых деталей используют низкоуглеродистые стали 20Х, 18ХГТ, 20ХН3А.

Какие ограничения по прокаливаемости у поковок из стали 50?

Критический диаметр в воде — 12–18 мм. Крупные сечения не прокаливаются насквозь, поэтому для массивных деталей применяют поверхностную закалку ТВЧ или выбирают легированные аналоги.

Какой температурный интервал ковки стали 50?

Начало ковки — 1200 C, окончание — не ниже 800 C. После ковки крупные поковки охлаждают замедленно в термосах или печах для предотвращения флокенов и трещин.