50НХС в Новосибирске
Название товара | Краткое описание |
---|---|
Магнитно мягкий-сплав 50НХС Пермаллой ГОСТ 10994-74 в слитках |
Характеристики сплава 50НХС
Сплав 50НХС относится к классу прецизионных (инструментальных) сталей с уникальным сочетанием прочности и пластичности. Его химический состав регламентируется ГОСТ 10994-74 и включает:
- Никель (4.5-5.5%) — повышает прокаливаемость и вязкость, снижает порог хладноломкости (температуру перехода в хрупкое состояние).
- Хром (0.8-1.2%) — увеличивает твердость и износостойкость за счет образования карбидов.
- Кремний (1.3-1.8%) — усиливает упругие свойства и сопротивление малым пластическим деформациям.
- Углерод (0.47-0.55%) — обеспечивает высокую прочность после термической обработки.
Физико-механические свойства после закалки и отпуска:
Параметр | Значение |
---|---|
Предел прочности (σв) | 1450-1600 МПа |
Предел текучести (σ0.2) | 1200-1350 МПа |
Относительное удлинение (δ) | 10-12% |
Ударная вязкость (KCU) | 50-60 Дж/см² |
Твердость (HRC) | 48-52 |
Температурные характеристики:
- Рабочий диапазон: от -60°C до +300°C (сохранение механических свойств).
- Критическая точка Ac1: 735°C (начало образования аустенита при нагреве).
- Температура отпуска: 200-300°C (для достижения оптимального соотношения прочности и пластичности).
Применение 50НХС
Благодаря сочетанию высоких упругих свойств и усталостной прочности, сплав 50НХС широко используется в ответственных узлах:
- Пружины и рессоры (в автомобилестроении, железнодорожном транспорте и авиации) — выдерживают до 2×106 циклов нагружения.
- Измерительные приборы (тензометрические датчики, мембраны манометров) — обеспечивают стабильность показаний благодаря минимальному гистерезису.
- Шпиндели и валы (в точном машиностроении) — сохраняют геометрическую точность при переменных нагрузках.
- Штампы для холодной высадки (в крепежном производстве) — ресурс в 3-4 раза выше, чем у инструментальных сталей У8-У10.
Интересный факт: сплав 50НХС использовался в конструкции первых советских спутников благодаря способности работать в условиях космического вакуума без охрупчивания.
Расчет напряжения в пружине из 50НХС:
τ = (8·F·D)/(π·d³)
где:
F — приложенная сила (Н),
D — средний диаметр витка (мм),
d — диаметр проволоки (мм).
Термообработка
Для достижения оптимальных механических свойств сплав 50НХС подвергают сложной термической обработке:
Этап | Параметры | Результат |
---|---|---|
Отжиг | 780-800°C, охлаждение с печью (30°C/ч) | Твердость 180-200 HB, структура сорбита |
Закалка | 840-860°C, охлаждение в масле | Твердость 52-54 HRC, мартенситная структура |
Отпуск | 250-300°C, выдержка 2-3 часа | Снижение напряжений, твердость 48-50 HRC |
Критическая скорость охлаждения при закалке составляет 80-100°C/с, что требует использования интенсивных закалочных сред (минеральное масло И-20 или полимерные растворы).
Формула расчета эквивалентного диаметра прокаливаемости:
Dэкв = D0·(1 + 0.5·[Ni] + 0.3·[Cr])
где:
D0 — базовый диаметр прокаливаемости углеродистой стали (мм),
[Ni], [Cr] — массовые доли никеля и хрома (%).
Сравнение с аналогами
50НХС обладает преимуществами перед другими пружинными сталями:
Марка | σв, МПа | δ, % | KCU, Дж/см² | Стоимость |
---|---|---|---|---|
50НХС | 1450-1600 | 10-12 | 50-60 | Высокая |
60С2А | 1400-1500 | 6-8 | 30-40 | Средняя |
65Г | 1300-1400 | 5-7 | 20-30 | Низкая |
Ключевые преимущества 50НХС:
- В 1.5-2 раза выше сопротивление усталости по сравнению с кремнистыми сталями (предел выносливости σ-1 = 600-650 МПа).
- Лучшая стабильность упругих свойств при температурных колебаниях (температурный коэффициент модуля упругости -0.02%/°C).
- Высокая коррозионная стойкость в атмосферных условиях (в 3-4 раза медленнее образование окалины по сравнению с углеродистыми сталями).
Интересный факт: при содержании никеля более 5.5% сплав становится немагнитным, что используется в специальных применениях.
Популярные вопросы
Чем отличается 50НХС от 50ХГА?
Сплав 50НХС содержит никель (4.5-5.5%) и кремний (1.3-1.8%), что обеспечивает более высокую прокаливаемость и ударную вязкость по сравнению с 50ХГА. Никель существенно снижает порог хладноломкости, позволяя использовать 50НХС при температурах до -60°C. Кремний повышает предел упругости, что критично для пружинных применений. Однако 50ХГА дешевле и лучше поддается штамповке в холодном состоянии.
Какие аналоги 50НХС существуют за рубежом?
Международные аналоги включают AISI 6150 (США), 55Cr3 (Европа), SUP9 (Япония). Наиболее близкий по составу — французская марка 50NCS5, содержащая 5% Ni и 1.5% Si. Американский аналог 9260 имеет повышенное содержание кремния (2%) при отсутствии никеля, что ухудшает низкотемпературные свойства. Российский 50НХС превосходит большинство аналогов по комплексному сочетанию прочности и пластичности.
Как правильно выбрать режим отпуска для 50НХС?
Оптимальный режим отпуска зависит от требуемого сочетания прочности и пластичности. Для пружин обычно применяют отпуск при 250-300°C в течение 2-3 часов — это обеспечивает твердость 48-50 HRC при сохранении достаточной вязкости. Для измерительных элементов используют более высокий отпуск (350-400°C), снижая твердость до 42-45 HRC, но увеличивая стабильность упругих свойств. Критически важно медленное охлаждение после отпуска (в печи) для предотвращения отпускной хрупкости.
Можно ли сваривать детали из 50НХС?
Сварка 50НХС возможна, но требует специальных технологий из-за склонности к образованию закалочных структур в зоне термического влияния. Рекомендуется предварительный подогрев до 200-250°C и последующая термообработка. Наилучшие результаты дает аргонодуговая сварка с присадочной проволокой Св-10ХГСНА. После сварки обязателен высокий отпуск при 600-650°C для снятия напряжений. В ответственных конструкциях предпочтительнее механические способы соединения (клепка, болтовые соединения).
Как влияет кремний на свойства 50НХС?
Кремний в составе 50НХС (1.3-1.8%) выполняет несколько ключевых функций: повышает предел упругости стали, что критически важно для пружинных применений; увеличивает сопротивление малым пластическим деформациям; усиливает эффект дисперсионного твердения при отпуске. Однако избыток кремния (>2%) приводит к охрупчиванию и ухудшению обрабатываемости резанием. Оптимальное содержание 1.4-1.6% обеспечивает баланс между упругими свойствами и технологичностью.
Интересные факты
- Сплав 50НХС использовался в конструкции первых советских баллистических ракет благодаря способности сохранять свойства при экстремальных перегрузках.
- При содержании никеля более 5.5% сталь становится немагнитной — это свойство используется в специальных приложениях.
- Пружины из 50НХС в автомобильных подвесках выдерживают до 2 миллионов циклов нагружения без разрушения.
- Температурный коэффициент модуля упругости у 50НХС в 3 раза ниже, чем у углеродистых сталей (-0.02%/°C против -0.06%/°C).
- В 1960-х годах 50НХС применялся для изготовления лент высокоточных механических часов благодаря стабильности свойств.
Купить сталь марки 50НХС от поставщика
металлургической продукции ООО «НПО ЛМК»
Купить сталь необходимой Вам марки в Новосибирске можно несколькими способами:
- Позвонить по телефону +7 (800) 511-03-97
- Написать на почту: nsk@npolmk.ru
- Оформить заявку на сайте
- Приехать по адресу: 630009, г. Новосибирск, ул. Добролюбова, д. 2А
Перед поставкой, вся сталь проходит контроль на соответствие нормативным стандартам. Вместе с заказом Вы получите сопроводительные документы и технические карты.
Наши специалисты всегда готовы проконсультировать Вас по особенностям и свойствам различных марок и подсказать подходит ли та или иная марка для Ваших целей.
Подпишитесь на нашу рассылку
Хотите оставаться в курсе интересных событий? Введите адрес электронной почты и первыми узнавайте об акциях и спецпредложениях.
