Сталь 50ХФА
Сталь 50ХФА - высококачественная рессорно-пружинная легированная хромованадиевая сталь по ГОСТ 14959-2016. Она предназначена для упругих элементов, несущих значительные нагрузки, и сочетает высокую прочность с достаточной вязкостью и сопротивлением усталости. Химический состав регламентирован в узких пределах: углерод 0,46-0,54 %, кремний 0,17-0,37 %, марганец 0,50-0,80 %, хром 0,80-1,10 %, ванадий 0,10-0,20 %; содержание серы и фосфора ограничено значениями не более 0,025 % каждого, что характерно для качественной металлургии.
Легирование хромом и ванадием определяет служебные свойства марки. Хром повышает прокаливаемость, обеспечивая равномерную закалку по сечению и однородную структуру в массивных деталях. Ванадий измельчает зерно: мелкозернистая структура повышает прочность и вязкость, снижает чувствительность стали к перегреву при нагреве под закалку и стабилизирует механические характеристики. В совокупности это даёт надёжный комплекс упругих свойств у ответственных пружин и рессор.
01О стали 50ХФА
Рабочие свойства формируются термообработкой в так называемое пружинное состояние - закалкой с последующим средним отпуском. В этом состоянии сталь обеспечивает временное сопротивление не менее 1300 МПа и предел текучести не менее 1100 МПа при относительном удлинении δ5 не менее 6 % и относительном сужении ψ не менее 25 %. Такое сочетание прочности и пластичности позволяет элементам воспринимать упругую деформацию без остаточного формоизменения.
По сравнению с кремнистой сталью 60С2А и марганцовистой 65Г марка 50ХФА отличается более высокой прокаливаемостью и теплостойкостью: она устойчивее работает при несколько повышенных температурах и сохраняет стабильность свойств в крупных сечениях. Это делает её предпочтительной для наиболее ответственных пружин, рессор и торсионов. Свариваемость марки плохая, поэтому сварные соединения для рессорно-пружинных деталей из неё не применяют.
Плотность стали составляет 7,85 г/см³, что используют при расчёте теоретической массы проката и упругих элементов. Зарубежными аналогами 50ХФА считают 6150 по классификации AISI и 51CrV4 (1.8159) по европейскому стандарту EN, что упрощает подбор сопоставимых материалов при работе с импортным оборудованием и технической документацией.
02Расшифровка обозначения 50ХФА
«50» показывает среднее содержание углерода в стали в сотых долях процента - около 0,50 % (по ГОСТ 14959 диапазон 0,46-0,54 %); высокий углерод обеспечивает высокую прочность и упругость после закалки на пружинный уровень. Буква «Х» означает легирование хромом (0,80-1,10 %), который повышает прокаливаемость и обеспечивает равномерную закалку по сечению. Буква «Ф» - ванадий (0,10-0,20 %): он измельчает зерно, повышает прочность и вязкость, снижает чувствительность стали к перегреву при нагреве под закалку. Буква «А» в конце обозначения указывает на высококачественную сталь - содержание серы и фосфора у неё понижено и не превышает 0,025 % каждого.
03Химический состав стали 50ХФА
| Показатель | Значение |
|---|---|
| C (углерод) | 0,46-0,54 |
| Si (кремний) | 0,17-0,37 |
| Mn (марганец) | 0,50-0,80 |
| Cr (хром) | 0,80-1,10 |
| V (ванадий) | 0,10-0,20 |
| Ni (никель) | ≤0,25 |
| Cu (медь) | ≤0,20 |
| S (сера) | ≤0,025 |
| P (фосфор) | ≤0,025 |
04Механические свойства стали 50ХФА
| Показатель | Значение |
|---|---|
| σв, МПа | ≥1300 |
| σт, МПа | ≥1100 |
| δ5, % | ≥6 |
| ψ, % | ≥25 |
05Физические свойства 50ХФА
| Плотность | 7,85 г/см³ (7850 кг/м³) при 20 °C |
|---|---|
| Модуль упругости | E = 218 ГПа (2,18·10⁵ МПа) при 20 °C |
| Теплопроводность | λ = 40 Вт/(м·°C) при 20 °C |
| Удельное электросопротивление | R = 0,32 мкОм·м при 20 °C |
06Термообработка 50ХФА
| Закалка | 850-880 °C, охлаждение в масле |
|---|---|
| Средний отпуск | 470 °C - формирование пружинного состояния (троостит отпуска) |
07Технологические свойства
Режимы термообработки, сварки и резания марки 50ХФА - что важно технологу.
| Упругость и прочность | В пружинном состоянии σв ≥1300 МПа, σт ≥1100 МПа, δ5 ≥6 %, ψ ≥25 % |
|---|---|
| Роль ванадия | Ванадий измельчает зерно, повышая прочность, вязкость и стойкость к перегреву |
| Прокаливаемость и теплостойкость | Хром обеспечивает высокую прокаливаемость и работоспособность при несколько повышенных температурах |
| Свариваемость и аналоги | Свариваемость плохая; рессорно-пружинное назначение; аналоги 6150 (AISI), 51CrV4 / 1.8159 (EN) |
08Применение стали 50ХФА
Где применяется сталь 50ХФА на производстве.
09Зарубежные аналоги
| Аналог (EN / DIN / AISI) |
|---|
| 6150 (AISI) |
| 51CrV4 / 1.8159 (EN) |
10Марка 50ХФА в нормативных документах
Действующие стандарты, в которых марка упоминается напрямую или через эквивалент. Каждая ссылка - на справочную страницу ГОСТа.
- ГОСТ 14959-79. Прокат из рессорно-пружинной углеродистой и легированной стали (технические условия)Прокат из рессорно-пружинной углеродистой и легированной стали (технические условия)
11Частые вопросы по стали 50ХФА
Что дают стали хром и ванадий?
Чем 50ХФА отличается от 60С2А и 65Г?
Какой режим термообработки применяют?
Сваривается ли сталь 50ХФА?
Почему 50ХФА держит упругость при повышенных температурах лучше кремнистых пружинных сталей?
Почему сталь называют рессорно-пружинной и что даёт средний отпуск?
12Купить прокат из стали 50ХФА со склада
Заказать прокат из стали 50ХФА - счёт за 15 минут
Пришлите чертёж, спецификацию или опишите задачу - менеджер подберёт позицию, посчитает массу и пришлёт счёт за 15 минут. Сертификат и паспорт качества на плавку - к каждой партии.