Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Таблицы
Широкие таблицы прокручиваются по горизонтали, первая колонка при этом остаётся на месте.
ГОСТ 1050-2013 действует с 01.01.2015 взамен ГОСТ 1050-88, с поправками. Требования раздела 7.2 действуют только при указании кода в заказе.
Азот — по способу выплавки (п. 5.1.1): от 0,008 % для конвертерной стали без внепечной обработки до 0,012 % для электростали. При выплавке из лома хром и никель допускаются до 0,40 % каждого с указанием в документе о качестве (п. 5.1.7). Для элементов, ограниченных только сверху, применяется лишь плюсовое отклонение.
Пределы серы и фосфора по опции 7.2.9 (не более 0,025 %) совпадают с нормой марки 50А; разница в том, что 50А — самостоятельная марка таблицы 1, а опция применяется к стали 50 по заказу.
Нормы — табл. 4 (код М1). Снижение пластичности для крупных сечений — п. 7.1.17.1; колонка «По согласованию» — примечание к табл. 4 (σв на 20 Н/мм² ниже при удлинении на 2 % выше). Значения в колонках рассчитаны по этим правилам. Образцы — от нормализованных заготовок 20–25 мм.
ГОСТ 1050-2013: ТВ1 — п. 7.1.16, ТВ2 — табл. 6, ТВ3 — п. 7.2.35 (на 15 HB выше табл. 6). ГОСТ 10702-2016: табл. 5 — для термообработанного проката; в табл. 4 стали 50 нет.
Источник — ГОСТ 1050-2013, табл. 9 и 6. Нагартовка поднимает σв на 100 Н/мм² и вдвое снижает удлинение. Код М4 — те же нормы без требования к сужению.
Знак «+» в графе KU табл. 10 означает, что работу удара определяют для накопления статистических данных, но не нормируют. Прирост рассчитан к норме σт 375 Н/мм² после нормализации (таблица 4).
Норма таблицы 8 гарантируется только при заказе с кодом ТВ4 и определяется на образцах, закалённых по режиму приложения Е. Это норма закаливаемости металла, а не твёрдость детали: твёрдость детали зависит от её сечения, режима и среды охлаждения. Прочерк — на странице не приводится.
Охлаждающая среда при закалке по приложению И в доступных копиях стандарта прочитывается по-разному, поэтому на странице не указана; её уточняют по официальному изданию. Приложения относятся к образцам для контроля свойств; режим для детали назначают по технологической документации.
У стали 50 наименьшая норма ударной вязкости среди марок табл. 11 — 39 Дж/см², в 2,3 раза ниже, чем у стали 25. Это прямое следствие высокого углерода.
Коды 1С и 2С — ГОСТ 1050-2013, п. 7.2.29 (прокат для закалки ТВЧ, сталь 50 входит в перечень); код 3С — п. 7.2.30, для сталей с нижним пределом углерода не менее 0,30 %. Проценты — от диаметра или толщины на сторону; миллиметры рассчитаны.
Источник — ГОСТ 1050-2013, пп. 7.2.38, 7.2.52, табл. 8. Для стали 50 стандарт гарантирует твёрдость после закалки образца, но не полосу прокаливаемости: глубину закалки детали из стали 50 по стандарту на металл не проверяют.
Нормы — ГОСТ 1050-2013, табл. 1, 4, 6, 8, 11, п. 7.2.52. CE = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15 для середины диапазонов без остаточных элементов; доля перлита — по правилу отрезков (C − 0,02)/(0,80 − 0,02).
Для стали 50 ГОСТ 10702-2016 нормирует меньше характеристик, чем для сталей 30–45: только твёрдость термообработанного проката, а прочность и пластичность определяют для накопления данных.
Расчёт по формулам К. У. Эндрюса; оценка, а не норма. Средний состав: C 0,51; Si 0,27; Mn 0,65 %; диапазон — сочетание крайних пределов табл. 1 ГОСТ 1050-2013 с остаточными Cr ≤0,25 и Ni ≤0,30 %. Табличные значения из справочников на странице не приводятся.
CE (IIW) = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15 по пределам ГОСТ 1050-2013. Расчёт — оценка, а не норма; гарантию свариваемости заказывают кодом ГС (п. 7.2.18).
Применение стали 50 в конкретных изделиях — по стандартам на эти изделия; на странице приведены только требования ГОСТ 1050-2013 и ГОСТ 10702-2016.
Углерод определяют оптико-эмиссионным спектральным или химическим анализом; портативные рентгенофлуоресцентные анализаторы углерод не измеряют. Методы анализа — по п. 9.1 ГОСТ 1050-2013.
Расчёт по плотности 7,85 г/см³, принятой в ГОСТ 2590-2006: m = 0,006165 · d² кг/м.
Расчёт по плотности 7,85 г/см³: m = 0,00785 · a² кг/м. Значения теоретические.
Сталь 50 — нелегированная конструкционная сталь с содержанием углерода 0,47–0,55 % по ГОСТ 1050-2013, самая высокоуглеродистая из распространённых марок ряда 35–45–50. Число «50» означает средний углерод в сотых долях процента. В стандарте есть и марка 50А: состав тот же, но сера и фосфор ограничены строже — не более 0,025 % каждого против 0,035 и 0,030 % у стали 50. Обе выпускаются только спокойными и относятся к классу нелегированных специальных сталей.
Главное, что отличает сталь 50 от соседних марок по стандарту, — гарантированная твёрдость после закалки. По коду ТВ4 ГОСТ 1050-2013 нормирует для неё не менее 51 HRC (таблица 8) — на 5 HRC больше, чем для стали 45. Цена высокой твёрдости — наименьшая среди марок стандарта норма ударной вязкости после улучшения, 39 Дж/см², и плохая свариваемость.
Структура стали 50 в нормализованном состоянии — преимущественно перлит: по правилу отрезков на диаграмме железо — углерод его доля при 0,51 % углерода около (0,51 − 0,02)/(0,80 − 0,02) ≈ 63 %. Справочные таблицы в начале страницы: состав и опции — 2–3, свойства в поставке и после нормализации — 4–6, улучшение и закалка — 7–9, вязкость, ТВЧ и прокаливаемость — 10–12, сравнение, высадка, расчёты и входной контроль — 13–18, масса — 19–20.
По таблице 1 ГОСТ 1050-2013 сталь 50 содержит 0,47–0,55 % углерода, 0,17–0,37 % кремния, 0,50–0,80 % марганца, не более 0,030 % фосфора и 0,035 % серы, не более 0,25 % хрома и по 0,30 % никеля и меди (таблица 2). У стали 50А фосфор и сера не более 0,025 %. Мышьяк ограничен 0,08 %, азот — от 0,008 до 0,012 % в зависимости от способа выплавки; при выплавке из лома хром и никель допускаются до 0,40 % каждого с указанием фактических значений в документе о качестве.
Пределы в готовом прокате с учётом отклонений таблицы 3 стандарта: углерод 0,47 − 0,01 = 0,46 % … 0,55 + 0,01 = 0,56 %; марганец 0,47–0,83 %; кремний 0,15–0,39 %; фосфор до 0,035 %, сера до 0,040 %. Поскольку уже по ковшевой пробе диапазоны углерода сталей 45 и 50 перекрываются в интервале 0,47–0,50 %, пруток с 0,48 % углерода может оказаться как сталью 45, так и сталью 50 (раздел 16).
Сталь 50 входит в группу марок 35–60, для которых п. 5.1.2 ГОСТ 1050-2013 предусматривает особый состав для патентированной проволоки: марганец 0,30–0,60 %, никель и хром не более 0,15 %, медь не более 0,20 %. Такое исполнение указывают в заказе. Патентирование — термическая обработка проволоки перед волочением; для этого применения стандарт сужает интервал марганца и строже ограничивает остаточные элементы.
По заказу сталь 50 поставляют также с серой 0,020–0,040 % (п. 7.2.7), с пониженными серой и фосфором — не более 0,025 % или 0,015 % каждого (пп. 7.2.8 и 7.2.9), с ограничением хрома, никеля и меди 0,15 % каждого (п. 7.2.14) и с гарантией свариваемости (код ГС, п. 7.2.18). Опция 7.2.9 даёт стали 50 те же пределы серы и фосфора, что у марки 50А, но 50А — самостоятельная марка таблицы 1, и в документе о качестве это разные записи (таблица 3).
По таблице 4 ГОСТ 1050-2013 сталь 50 после нормализации должна иметь предел текучести не менее 375 Н/мм², временное сопротивление не менее 630 Н/мм², удлинение не менее 14 % и сужение не менее 40 % (таблица 4 этой страницы). Образцы — от заготовок 20–25 мм, нормализованных при 850 °C. Для проката 80–180 мм нормы пластичности снижаются до 12 % и 35 %, для проката свыше 180 мм — до 11 % и 30 %; по согласованию допускается σв 610 Н/мм² при удлинении 16 %.
В ряду 40–45–50 нормы растут ровными шагами: σт 335 → 355 → 375 Н/мм², σв 570 → 600 → 630 Н/мм² — по 20 и 30 Н/мм² на каждые 0,05 % углерода. Удлинение при этом падает с 19 до 16 и 14 %. Пример оценки: стержень диаметром 30 мм (707 мм²) при нормативном σт 375 Н/мм² воспринимает около 265 кН до начала текучести; это иллюстрация нормы, а не допускаемая нагрузка.
Марочная твёрдость стали 50 по таблице 6 ГОСТ 1050-2013 (код ТВ2): не более 241 HB для горячекатаного металла без термообработки, 207 HB — после отжига или высокого отпуска, 255 HB — для калиброванного нагартованного и 217 HB — для калиброванного после отжига (таблица 5). Без кода действуют общие пределы ТВ1 — 255 и 269 HB. Код ТВ3 допускает для нагартованного металла до 270 HB. Для механической обработки и высадки сталь 50 удобнее заказывать в отожжённом состоянии: разница между горячекатаным и отожжённым металлом по нормам — 34 HB.
Калиброванный прокат по коду М2 (таблица 6) в нагартованном состоянии имеет σв не менее 660 Н/мм² при удлинении 6 % и сужении 30 %, в отожжённом — 560 Н/мм², 12 % и 40 %. Нагартовка поднимает прочность на 100 Н/мм² и вдвое снижает удлинение.
ГОСТ 1050-2013 нормирует твёрдость после закалки только для трёх марок: 45 — не менее 46 HRC, 50 и 50А — не менее 51 HRC (табл. 8, код ТВ4, п. 7.2.38). Норма проверяется на образцах, закалённых по режиму приложения Е: для стали 50 — нагрев до 850 ± 10 °C, выдержка 20 мин, охлаждение в масле температурой 65 ± 10 °C (таблица 8 этой страницы). Для стали 45 температура закалки образцов — 860 ± 10 °C.
51 HRC — это гарантия закаливаемости металла, то есть способности конкретной плавки набрать твёрдость при стандартной закалке образца. Это не твёрдость готовой детали: деталь большего сечения, закалённая в масле, в сердцевине будет мягче, а поверхность после закалки ТВЧ — твёрже или мягче в зависимости от режима. Требуемую твёрдость детали указывают в чертеже и проверяют на деталях.
Эмпирическая оценка максимальной твёрдости мартенсита по формуле HRC ≈ 20 + 60√C для среднего углерода 0,51 % даёт около 63 HRC, для 0,47 % — около 61 HRC. Нормативные 51 HRC на образце, закалённом в масле, существенно ниже этой оценки: стандарт задаёт уровень, который должна гарантированно показать любая плавка в пределах марки.
После закалки и высокого отпуска сталь 50 по коду М5 должна иметь (таблица 7): до 16 мм — σт не менее 520 Н/мм², σв 750–900 Н/мм², удлинение 13 %; 16–40 мм — 460 Н/мм², 700–850 Н/мм², 15 %; 40–100 мм — 400 Н/мм², 650–800 Н/мм², 16 %. Работа удара KU для стали 50 в таблице 10 не нормируется, а определяется для накопления данных.
Прирост предела текучести к нормализации (375 Н/мм²): до 16 мм — 145 Н/мм², или 39 %; 16–40 мм — 85 Н/мм², или 23 %; 40–100 мм — 25 Н/мм², или 7 %. Как и у других углеродистых сталей, выигрыш от улучшения быстро падает с ростом сечения. Для деталей диаметром 40–100 мм, которым нужна высокая прочность по всему сечению, применяют легированные стали — например, 40Х или 40ХН.
ГОСТ 1050-2013 приводит для стали 50 четыре режима термообработки образцов (таблица 9). Нормализация для испытаний по таблице 4 — 850 °C с охлаждением на воздухе. Образцы на ударную вязкость по таблице 11 закаливают с 830 °C в воде и отпускают при 600 °C. Для норм улучшения по таблице 10 — закалка с 810–850 °C и отпуск при 550–600 °C с охлаждением на воздухе. Для твёрдости после закалки по таблице 8 — 850 ± 10 °C, выдержка 20 мин, масло 65 ± 10 °C.
По расчёту по формулам Эндрюса (таблица 15) Ac3 стали 50 лежит около 762–787 °C — ниже, чем у сталей 40 и 45. Поэтому и рекомендуемые температуры закалки ниже: 810–850 °C для стали 50 против 830–870 °C для стали 40. Нагрев на 25–90 °C выше расчётной Ac3 обеспечивает полную аустенизацию. Как используют точки Ac1 и Ac3 — в статье о критических точках стали.
Среда закалки в приложении И для стали 50 в доступных копиях стандарта читается по-разному, поэтому на странице она не указана. Для высокоуглеродистой стали выбор между водой и маслом определяется сечением и формой детали: вода закаливает глубже, но резко повышает риск закалочных трещин.
После улучшения сталь 50 должна иметь KCU не менее 39 Дж/см² при +20 °C (табл. 11, код КУВ1) — это наименьшая норма в таблице, которая начинается с 88 Дж/см² у стали 25 и снижается примерно на 10 Дж/см² с каждой следующей маркой (таблица 10). Работа удара KU в нормах улучшения не устанавливается. Испытания при −40 °C (код КУВ2) и по образцам с V-образным надрезом (код КУВ3) проводят только по согласованию.
Практически это означает, что сталь 50 выбирают для деталей, где важнее твёрдость и износостойкость, чем сопротивление удару. Для деталей с ударными нагрузками и концентраторами напряжений ГОСТ 1050-2013 даёт более вязкие варианты: 45 (49 Дж/см²), 40 (59 Дж/см²) или 35 (69 Дж/см²).
Поверхностная закалка токами высокой частоты позволяет получить на детали из стали 50 твёрдый износостойкий слой при более вязкой сердцевине. ГОСТ 1050-2013 включает сталь 50 в перечень марок проката под закалку ТВЧ (п. 7.2.29) и предусматривает коды ограничения обезуглероживания на сторону: 1С — не более 1,5 % диаметра или толщины, 2С — не более 0,5 %, а также 3С — не более 1,0 % для сталей с нижним пределом углерода не менее 0,30 % (п. 7.2.30).
Пример: шток из круга 45 мм. По коду 1С допускается обезуглероженный слой до 0,015 · 45 = 0,68 мм на сторону, по 3С — 0,45 мм, по 2С — 0,23 мм (таблица 11). Если припуск на шлифование под ТВЧ — 0,3 мм на сторону, то при заказе по 1С или 3С на поверхности может остаться обезуглероженный металл, который не наберёт твёрдости. Для такого припуска заказывают 2С.
Норму твёрдости поверхности после ТВЧ ГОСТ 1050-2013 не устанавливает; гарантированная закаливаемость металла подтверждается кодом ТВ4 (не менее 51 HRC на образце). Твёрдость закалённого слоя детали задают в чертеже и контролируют на деталях.
В ГОСТ 1050-2013 прокаливаемость нормируется двумя кодами (таблица 12): ПР1 — для марок 35, 40 и 45, ПР2 — для 60пп, 50Г и марганцовистых сталей 30Г2–50Г2. Стали 50 нет ни в одном из перечней (п. 7.2.52). Стандарт гарантирует для неё другое — твёрдость после закалки образца по коду ТВ4.
Разница между этими гарантиями существенна. ТВ4 подтверждает, что поверхность закалённого образца наберёт не менее 51 HRC. Полоса прокаливаемости показывала бы, как твёрдость падает вглубь от охлаждаемой поверхности, то есть на какую глубину сталь закаливается. Для стали 50 такой гарантии стандарт не даёт, поэтому глубину закалки деталей из неё подтверждают испытаниями при отработке технологии. Если нужна гарантированная прокаливаемость углеродистой стали, по ГОСТ 1050-2013 её можно заказать для стали 45 или 40 с кодом ПР1.
Сталь 50 плохо сваривается. Расчётный углеродный эквивалент C + Mn/6 по пределам ГОСТ 1050-2013 составляет 0,55–0,68 %, а по формуле Международного института сварки с остаточными элементами на верхних пределах — до 0,77 % (таблица 16). Это заметно выше, чем у стали 45 (около 0,57 % в середине диапазона). При таком эквиваленте в зоне термического влияния образуется мартенсит, и без специальных мер появляются холодные трещины.
Средний состав C 0,51; Mn 0,65 %: C + Mn/6 = 0,51 + 0,108 = 0,62 %. С остаточными Cr 0,25, Ni 0,30 и Cu 0,30 %: 0,62 + 0,05 + 0,04 = 0,71 %. Опция п. 7.2.14 (Cr, Ni, Cu не более 0,15 % каждого) снижает эту оценку примерно на 0,04 %, но эквивалент остаётся высоким.
Если деталь из стали 50 всё же приходится сваривать, применяют подогрев, сварочные материалы с низким содержанием водорода, замедленное охлаждение и последующую термообработку узла; режимы подбирают по методикам стандартов на сварку с учётом толщины и фактического состава. Конкретных температур подогрева для стали 50 стандарт на металл не устанавливает. Гарантия свариваемости возможна только по согласованию — кодом ГС с формулой и пределом эквивалента в заказе.
Сталь 50 входит в перечень марок ГОСТ 10702-2016, но нормирована в нём заметно скромнее, чем стали 30–45 (таблица 14). Ограничение кремния 0,20 % и марганца 0,60 % для холодной высадки установлено для марок 25–45 и на сталь 50 не распространяется. В таблице твёрдости для горячекатаного металла без термообработки и для нагартованного проката стали 50 нет; для термообработанного проката — и горячекатаного, и калиброванного — твёрдость не более 217 HB. Временное сопротивление и сужение термообработанного проката определяют для накопления данных, но не нормируют.
Требование к глубине обезуглероженного слоя (п. 6.16) на сталь 50 распространяется: оно установлено для сталей с нижним пределом углерода не менее 0,30 %. Для высадки сталь 50 — наиболее трудная марка ряда: максимальная прочность и минимальная пластичность. Если конструкция допускает, для высаживаемых деталей выбирают сталь 35 или 40.
Стали 45 и 50 — соседи с перекрывающимися диапазонами углерода (0,42–0,50 % и 0,47–0,55 %). Сравнение по ГОСТ 1050-2013 — в таблице 13.
Практическое правило: сталь 50 — для износостойких деталей, закаливаемых на высокую твёрдость, где ударные нагрузки невелики; сталь 45 — универсальная марка под закалку и улучшение; при крупных сечениях и требовании прочности по всему сечению — легированная 40Х.
Близкие по назначению марки есть во всех крупных системах стандартов: C50E и C50R в европейском и международном стандарте на стали для закалки и отпуска EN ISO 683-1, SAE 1050 в американской системе, S50C в японском JIS G4051. Составы и нормы этих марок на странице не приводятся: тексты зарубежных стандартов для них не сверены. Поэтому корректно говорить о близких по назначению, а не о полностью совпадающих марках.
При замене стали 50 зарубежным металлом сравнивают не название, а требования к конкретному изделию: фактический состав плавки, твёрдость после закалки, нормы после улучшения и ударную вязкость, если она важна. Соответствие подтверждают сертификатом и испытаниями по нормам ГОСТ 1050-2013.
Перечень проверок — в таблице 18. Ключевые пункты: ссылка на ГОСТ 1050-2013, марка 50 или 50А (у 50А сера и фосфор не более 0,025 %), состав плавки, способ выплавки для оценки азота, коды заказа и результаты испытаний по каждому — прежде всего ТВ4 (не менее 51 HRC), если твёрдость после закалки важна. От стали 45 сталь 50 отличается только углеродом, а диапазоны перекрываются в интервале 0,47–0,50 %; решает документ о качестве и, при необходимости, оптико-эмиссионный или химический анализ. Портативные рентгенофлуоресцентные анализаторы углерод не измеряют.
Массу проката рассчитывают по плотности 7,85 г/см³, принятой в ГОСТ 2590-2006. Масса круга — в таблице 19, квадрата — в таблице 20.
Круг: m = 0,006165 · d² кг/м. Пример: заготовка шестерни из круга 140 мм длиной 120 мм — 0,006165 · 19 600 · 0,12 = 14,50 кг. Квадрат: m = 0,00785 · a² кг/м; квадрат 60 мм длиной 2 м — 0,00785 · 3600 · 2 = 56,52 кг.
Значения теоретические и отличаются от фактической массы на величину допусков сортамента. Режимы точения и сверления стали 50 в отожжённом и улучшенном состоянии можно подобрать в тренажёре режимов резания.
По ГОСТ 1050-2013 при заказе с кодом ТВ4 — не менее 51 HRC на образцах, закалённых с 850 ± 10 °C в масле по приложению Е. Это гарантия закаливаемости металла; твёрдость конкретной детали зависит от сечения, режима и среды охлаждения и задаётся чертежом.
Содержанием серы и фосфора: у 50А не более 0,025 % каждого, у стали 50 — не более 0,035 % серы и 0,030 % фосфора. Углерод, кремний, марганец и норма твёрдости после закалки (не менее 51 HRC) у обеих марок одинаковы.
Нет. По п. 7.2.52 ГОСТ 1050-2013 полоса ПР1 предусмотрена для сталей 35, 40 и 45, ПР2 — для 60пп, 50Г и 30Г2–50Г2. Для стали 50 стандарт гарантирует твёрдость после закалки (ТВ4), но не глубину закалки.
Сталь 50 плохо сваривается: расчётный углеродный эквивалент 0,55–0,68 % по C + Mn/6 и до 0,77 % с остаточными элементами. Сварка возможна только с подогревом, низководородными материалами и последующей термообработкой по технологии, разработанной для конкретного узла.
ГОСТ 1050-2013 рекомендует для образцов: под нормы улучшения — закалку с 810–850 °C и отпуск при 550–600 °C; под норму твёрдости ТВ4 — 850 ± 10 °C с охлаждением в масле. Режим детали назначают по её сечению и форме.
Сталь 50 — когда нужна более высокая гарантированная твёрдость после закалки (51 против 46 HRC) и износостойкость. Сталь 45 — когда важнее вязкость (KCU 49 против 39 Дж/см²), свариваемость и гарантированная прокаливаемость, которую для стали 45 можно заказать кодом ПР1.
По табл. 10 ГОСТ 1050-2013: до 16 мм — σт не менее 520 Н/мм², σв 750–900 Н/мм²; 16–40 мм — 460 и 700–850 Н/мм²; 40–100 мм — 400 и 650–800 Н/мм². Ударная вязкость KCU после улучшения — не менее 39 Дж/см².
Близкие по назначению марки — C50E и C50R (EN ISO 683-1), SAE 1050, S50C (JIS G4051). Полностью совпадающей марки нет; замену подтверждают сертификатом с проверкой состава и свойств по нормам ГОСТ 1050-2013.
Материал носит ознакомительный характер. Нормативные значения приведены по указанным стандартам; расчётные величины (пределы состава в готовом прокате, прирост прочности, глубина обезуглероживания в миллиметрах, критические точки, углеродный эквивалент, доля перлита, оценка твёрдости мартенсита, масса) получены по приведённым формулам и не являются нормами. Информация не заменяет действующие стандарты, конструкторскую и технологическую документацию. Перед выбором материала, назначением режимов закалки, отпуска и сварки и расчётами сверяйтесь с актуальными редакциями стандартов и сертификатами на конкретную продукцию. Автор и администрация сайта не несут ответственности за последствия использования информации без такой проверки.
ООО «Иннер Инжиниринг»