Определение стали 50ХН
Сталь 50ХН — конструкционная легированная хромоникелевая сталь, применяемая для изготовления ответственных деталей, работающих под высокими нагрузками. Благодаря сочетанию прочности, износостойкости и хорошей обрабатываемости, она широко используется в машиностроении и металлургии.
Это надёжная конструкционная легированная сталь, применяемая для изготовления валков, валов‑шестерен, зубчатых колёс и других ответственных деталей. Она сочетает высокую прочность, износостойкость и хорошую обрабатываемость, что делает её востребованной в машиностроении и металлургии. Состав и свойства стали регулируются ГОСТ 4543-71 (заменен на ГОСТ 4543-2016) — легированные конструкционные стали.
Химический состав стали 50ХН
Согласно ГОСТ 4543‑71, сталь 50ХН содержит:
- Углерод (C): 0,46–0,54%
- Кремний (Si): 0,17–0,37%
- Марганец (Mn): 0,50–0,80%
- Никель (Ni): 1,00–1,40%
- Хром (Cr): 0,45–0,75%
- Медь (Cu): ≤0,30%
- Сера (S): ≤0,035%
- Фосфор (P): ≤0,035%
Этот состав обеспечивает высокую прочность, хорошую закаливаемость и устойчивость к отпускной хрупкости.
Физические свойства
- Плотность: ~7860 кг/м³
- Температура ковки: начало 1200 °C, конец 800 °C
- Коэффициент линейного расширения: 11,8–14 ×10⁻⁶ 1/°C
- Теплопроводность: 32–43 Вт/(м·°C)
- Удельное электросопротивление: ~0,7–0,9 Ом·мм²/м
Механические свойства стали 50ХН
После закалки и отпуска сталь приобретает:
- Предел прочности (σв): 980–1670 МПа
- Предел текучести (σ0,2): 640–1470 МПа
- Твёрдость: 197–285 HB (50–55 HRC при закалке и низком отпуске)
- Относительное удлинение (δ5): 8–12%
- Ударная вязкость (KCU): 20–49 кДж/м²
Сталь 50ХН отличается высокой прочностью и износостойкостью, но чувствительна к флокенам и склонна к отпускной хрупкости.
Применение стали 50ХН
Благодаря прочности и износостойкости сталь 50ХН используется для изготовления:
- валков для горячей прокатки;
- валов‑шестерен и зубчатых колёс;
- бандажей и коленчатых валов;
- шатунов и болтов;
- выпускных клапанов;
- других крупных ответственных деталей машиностроения.
Сварка и обработка стали 50ХН
Сварка стали 50ХН практически не применяется из‑за склонности к образованию трещин. Для соединения деталей используют механические методы.
Обработка резанием возможна в нормализованном и отпущенном состоянии при твёрдости HB 170–217. В закалённом состоянии обработка затруднена и требует применения твёрдосплавного инструмента.
Термообработка включает: закалку при 810–840 °C с охлаждением в воде или масле; отпуск при 180–600 °C в зависимости от требуемых свойств.