Круг стальной горячекатаный диаметром 55 мм из 50ХФА производится по ГОСТ 2590-2006 с классом точности В1. Изделие относится к конструкционным рессорно-пружинным сталям и применяется для деталей, к которым предъявляются требования высокой усталостной прочности. Материал подходит для пружин, работающих при температуре до 300 °C, и других ответственных изделий, испытывающих повторяющиеся нагрузки.
Марка 50ХФА и её назначение
50ХФА содержит углерод в диапазоне 0,46–0,54 %, кремний 0,17–0,37 %, марганец 0,5–0,8 %, хром 0,8–1,1 % и ванадий 0,1–0,2 %. Легирование хромом и ванадием повышает прочность, упругость и сопротивление усталости. Такой состав делает сталь пригодной для деталей, работающих под знакопеременными нагрузками, включая пружины, рессоры и другие упругие элементы. Критические точки марки составляют Ac1 = 752 °C, Ac3 = 788 °C, Ar3 = 746 °C, Ar1 = 688 °C. Термическая обработка круга обычно включает закалку и отпуск. Для прутка по ТУ 14-1-950-74 размером 1300 мм предел кратковременной прочности составляет 1300 МПа, предел пропорциональности 1100 МПа, относительное удлинение 10 % и относительное сужение 45 %. Для проката по ГОСТ 14959-79 указаны 1270 МПа, 1080 МПа, 8 % и 35 % соответственно. Твёрдость после термической обработки составляет HB 10⁻¹ = 269 МПа.
Флокеночувствительность марки низкая, склонность к отпускной хрупкости малая. Материал не применяется для сварных конструкций. При выборе сортамента учитывают, что механические показатели зависят от размера проката и способа термической обработки. Для ответственных изделий рекомендуется сопоставлять характеристики конкретного размера с требованиями чертежа.
Стандарт ГОСТ 2590-2006 и параметры проката
ГОСТ 2590-2006 устанавливает сортамент круглого стального горячекатаный проката. Документ распространяется на изделия диаметром от 5 до 270 мм включительно. Круг диаметром 55 мм входит в основной размерный ряд. Для каждого номинального диаметра стандарт определяет площадь поперечного сечения и массу одного метра. При расчёте справочной массы плотность стали принята равной 7,85 г/см³.
Прокат диаметром свыше 9 мм изготовляют в прутках, до 9 мм включительно — в мотках. Иное исполнение допускается по согласованию изготовителя с потребителем. Овальность не должна превышать 75 % суммы предельных отклонений по диаметру. Кривизну контролируют на участке длиной не менее 1 м. Диаметр и овальность измеряют на удалении от конца прутка или мотка, установленном стандартом.
Класс точности В1
Класс точности В1 характеризует допустимые отклонения диаметра и геометрии изделия от номинальных значений. В системе обозначений ГОСТ 2590-2006 используются классы А01, А1, А2, А3 (особо высокая и высокая точность), Б1 (повышенная) и В1, В2, В3, В4, В5 (обычная). В1 относится к обычной точности прокатки и применяется для деталей, которые подвергаются последующей механической обработке с удалением припуска. Для позиций, требующих более узких допусков на диаметр, выбирают классы А или Б.
Выбор класса точности определяет припуск на обработку и точность сопряжения деталей. При использовании круга для изготовления пружин, рессор или деталей под термообработку учитывают, что фактический диаметр может находиться в пределах, установленных для выбранного класса. Стабильность размеров по длине прутка влияет на повторяемость результата при механической обработке и на объём удаляемого металла.
Физические и технологические свойства
При температуре 20 °C модуль упругости марки 50ХФА составляет 2,18·10⁵ МПа, коэффициент температурного расширения 10·10⁻⁶ 1/°C, теплопроводность 40 Вт/(м·°C), плотность 7800 кг/м³, удельная теплоёмкость 320 Дж/(кг·°C). При нагреве до 300 °C модуль упругости снижается до 2·10⁵ МПа, коэффициент расширения увеличивается до 12,9·10⁻⁶ 1/°C, теплопроводность составляет 37 Вт/(м·°C), плотность 7720 кг/м³, удельная теплоёмкость 510 Дж/(кг·°C).
Материал обрабатывается резанием после отжига. Для пружин применяют закалку с последующим отпуском на требуемую твёрдость. Закалочная среда выбирается с учётом размера детали и необходимой прокаливаемости. Отпуск проводят при температуре, обеспечивающей заданное сочетание прочности и пластичности. Для изделий, работающих при повышенной температуре, используют отпуск при 300 °C и выше.
При выборе режимов термической обработки учитывают диаметр проката. Для мелких размеров скорость охлаждения выше, для крупных требуется более интенсивная закалочная среда или прокаливаемость марки может оказаться недостаточной. Размер 55 мм позволяет получить равномерную структуру по сечению при правильно подобранном режиме.
Применение круглого проката из 50ХФА
Основное назначение — изготовление пружин и рессор для ответственных узлов. Материал выдерживает циклические нагрузки и сохраняет упругие свойства при температуре до 300 °C. Круг также применяют для деталей, к которым предъявляются требования сопротивления усталости: валы, оси, штоки, толкатели, плунжеры, крепёж для нагруженных соединений.
Для деталей, работающих в условиях знакопеременных нагрузок, важны не только статическая прочность, но и способность материала противостоять образованию усталостных трещин. Легирование хромом и ванадием улучшает эти показатели. Прокат диаметром 55 мм подходит для деталей среднего и крупного размера, когда требуется сочетание прочности, упругости и обрабатываемости.
После механической обработки детали подвергают термической обработке по режимам, установленным технологической документацией. Для изделий с высокими требованиями к точности размеров и чистоте поверхности применяют шлифование после закалки и отпуска. Припуск на обработку определяют с учётом класса точности проката и требований чертежа.
Купить круг стальной горячекатаный диаметром 55 мм из 50ХФА по ГОСТ 2590-2006 класса точности В1 можно в компании Федерация металла в Екатеринбурге. Цена от 137 127 руб./тн.