50Л — углеродистая конструкционная сталь для отливок повышенной прочности по ГОСТ 977-88. Пятьдесят в марке — среднее содержание углерода в сотых долях процента, Л — литейная. По составу это сталь 50, адаптированная для литья: диапазон углерода 0,47–0,55 %, припуск по кремнию и марганцу под литейную технологию.
Ниша 50Л — верх нелегированного ряда, замыкающая перед легированными марками. Ниже 45Л: пластичнее и дешевле, но прочность ниже. Выше 55Л: прочнее, но при той же цене уже мало кто работает, потому что закалка у 55Л даёт проблему с трещинами, а без неё прочность не раскрывается. 50Л — предел, до которого имеет смысл идти без легирования: прочность на разрыв до 569 МПа в нормализованном состоянии и до 736 МПа после закалки с отпуском при минимальном удорожании.
Типовая номенклатура 50Л — шестерни, бегунки, колёса и зубчатые колёса подъёмно-транспортных машин, валки прокатных станов. Сталь работает там, где одновременно нужны прочность, износостойкость и умеренная цена — то есть в тяжёлом машиностроении и подъёмно-транспортном оборудовании.
Завод «Промдеталь» отливает детали из 50Л в холоднотвердеющие смеси (ХТС) — от одной штуки до серии, отливки массой от 5 до 250 кг, с термообработкой под требуемую категорию прочности. Расчёт по чертежу — за один рабочий день, бесплатно.
Что значит 50Л — расшифровка
- 50 — среднее содержание углерода: 0,50 % (фактический диапазон по ГОСТ 977-88 — 0,47–0,55 %);
- Л — сталь литейная, для отливок.
Буква Л отличает марку от конструкционной стали 50 того же состава: у литейной версии другие допуски по примесям и обязательная термообработка отливки. Поставлять отливки из 50Л без термообработки стандарт не разрешает.
Химический состав стали 50Л
По ГОСТ 977-88, таблица 1:
| Элемент | Содержание, % |
|---|---|
| Кремний (Si) | 0,20–0,52 |
| Марганец (Mn) | 0,40–0,90 |
| Сера (S), не более | 0,045 |
| Фосфор (P), не более | 0,045 |
Углерод 0,50 % — сталь трудно свариваемая: при охлаждении зоны термического влияния образуются закалочные структуры, ведущие к трещинам. Сварка требует предварительного нагрева до 200–300 °C и последующей термообработки. Флокеночувствительности нет, к отпускной хрупкости сталь не склонна.
Механические свойства: категории прочности К30 и КТ40
По ГОСТ 977-88 50Л поставляется в двух категориях прочности:
| Категория | Режим | σт, МПа | σв, МПа | δ, % | ψ, % | KCU, кДж/м² |
|---|---|---|---|---|---|---|
| КТ40 | закалка 860–880 °C + отпуск 600–630 °C | 392 | 736 | 14 | 20 | 294 |
Значения — для отливок с толщиной стенки до 100 мм. Твёрдость по Бринеллю после термообработки — 159–240 НВ.
Обратите внимание на необычный эффект: у 50Л закалка даёт прирост по обеим характеристикам сразу. Предел текучести растёт с 334 до 392 МПа (+17 %), прочность на разрыв — с 569 до 736 МПа (+29 %). В отличие от 30Л и 40Л, где закалка разгоняет только предел текучести, здесь она раскрывает и прочность на разрыв. Причина — высокоуглеродистая основа: при закалке с высоким отпуском у 50Л формируется сорбитная структура, которая держит нагрузку не только по текучести, но и по разрушению.
При этом удлинение растёт с 11 до 14 % — редкий случай, когда упрочнение не идёт в убыток пластичности. Поэтому КТ40 для 50Л — не экзотика, а рабочий режим для деталей под динамические и ударные нагрузки.
Термообработка
Стандартные режимы для 50Л (по марочникам и практике):
- нормализация 860–880 °C + отпуск 600–630 °C — базовый режим, даёт категорию К30;
- закалка 860–880 °C + отпуск 600–630 °C — режим для КТ40;
- отжиг 850–870 °C в печи — снимает внутренние напряжения, рекомендуется для отливок сложной конфигурации;
- нормализация 870–880 °C + отпуск 600–650 °C на воздухе — альтернативный режим для деталей, где закалка не нужна, но прочность важнее, чем у К30.
Критические точки 50Л: Ac1 = 725 °C, Ac3 = 760 °C, Ar1 = 690 °C, Ar3 = 750 °C. Закалка начинается выше Ac3, поэтому 860–880 °C — это запас над Ac3 примерно на 100 °C — достаточный для сквозной прокалки сечения до 100 мм, но и более рискованный по перегреву: у высокоуглеродистых марок зерно растёт быстрее, поэтому контроль температуры нагрева здесь строже, чем у 30Л и 40Л.
Литейные свойства
- линейная усадка 1,9 % — ниже, чем у низкоуглеродистых марок (20Л–35Л дают 2,2–2,3 %); отливка из 50Л «садится» меньше, модельная оснастка проектируется с меньшим припуском;
- жидкотекучесть Кж.т. = 1,1–1,2 — заметно выше, чем у 40Л и 45Л: тонкостенные детали со сложной геометрией заполняются лучше;
- склонность к трещинам Кт.у. = 0,5–0,6 — повышенная, самая низкая в нелегированном ряду: чем выше углерод, тем больше напряжений при затвердевании; деталь из 50Л требует внятной литниково-питающей системы и контроля прибылей;
- склонность к усадочной раковине Ку.р. = 1,1–1,3 — умеренная, стандартная для среднеуглеродистых сталей.
На практике это значит: 50Л льётся с большей жидкотекучестью, чем 40Л, но при этом требует более аккуратной работы с напряжениями и трещинами. Для корпусных деталей со сложной геометрией 50Л иногда проще в заполнении, чем 30Л, но строже в контроле затвердевания.
Сравнение с соседями по ряду
| Параметр | 40Л | 45Л | 50Л | 55Л |
|---|---|---|---|---|
| σв (К30), МПа | 520 | 540 | 569 | 589 |
| σт (К30), МПа | 294 | 314 | 334 | 353 |
| δ, % | 14 | 12 | 11 | 10 |
| Свариваемость | трудно свариваемая | трудно свариваемая | трудно свариваемая | трудно свариваемая |
| Типовое назначение | тормозные диски, звёздочки, вилки, муфты | валы, зубчатые колёса, катки | венцы, бегунки, колёса, валки | зубчатые венцы, муфты, полумуфты |
Практическое правило: деталь под среднюю нагрузку — 40Л; под высокие статические нагрузки с износом — 45Л; под максимальные нагрузки и износ в нелегированном классе — 50Л. Дальше (55Л и выше) — только если чертёж явно требует, иначе дешевле перейти на легированные 35ХГСЛ или 45ХЛ.
Применение
- зубчатые венцы и шестерни подъёмно-транспортных машин — крановые колёса, барабаны лебёдок, венцы механизмов передвижения;
- бегунки и валки прокатных станов — металлургическое оборудование, где одновременно нужны прочность и износостойкость;
- катки, ролики, стойки — детали под циклический контакт и трение;
- зубчатые колёса и полумуфты средних размеров — замена более дорогих легированных марок в серийной номенклатуре;
- детали судовых механизмов, палубные клюзы, кнехты — судостроение.
Из нелегированных литейных сталей 50Л чаще всего берут тогда, когда 45Л уже не проходит по износостойкости и прочности, а легированные марки пока не нужны. Для деталей на износ с закалкой ТВЧ 50Л — рабочий вариант: поверхностное упрочнение по высокоуглеродистой основе даёт твёрдую поверхность при вязкой сердцевине.
Аналоги стали 50Л
| Стандарт | Аналог |
|---|---|
| DIN (Германия) | GS-60 |
| JIS G5111 (Япония) | SCC5 |
Для европейских спецификаций ближайший аналог — GS-60, марки углеродистого стального литья общего назначения по DIN. Если в чертеже указан SCC5 (JIS), замена на 50Л в большинстве случаев корректна; при требованиях по прочности выше 569 МПа сверяйте категорию прочности и фактический сертификат плавки.
Как заказать отливки из стали 50Л
1. Пришлите чертёж, эскиз или фото детали — на rlmz@mail.ru или в форму на сайте. 2. Технолог проверит, подходит ли 50Л под условия работы детали (нагрузка, температура, среда), оценит технологичность и посчитает стоимость — за один рабочий день, бесплатно. 3. Согласуем смету, при необходимости изготовим модельную оснастку, отольём в ХТС — от 5 до 250 кг, от 1 шт. 4. Термообработка под категорию прочности, контроль состава плавки до заливки, документ о качестве по ГОСТ 26358-84, отгрузка транспортной компанией по России.
Телефон: +7 (4932) 39-70-31 · 8-800-200-00-85 · E-mail: rlmz@mail.ru
Частые вопросы о стали 50Л
50 — среднее содержание углерода 0,50 % (фактический диапазон 0,47–0,55 %), Л — литейная сталь для отливок по ГОСТ 977-88. Литейная версия отличается от конструкционной стали 50 допусками по примесям и обязательной термообработкой отливки.
В категории К30 (нормализация 860–880 °C + отпуск 600–630 °C): предел текучести 334 МПа, временное сопротивление 569 МПа, относительное удлинение 11 %, сужение 20 %, ударная вязкость 245 кДж/м², твёрдость 159–240 НВ. В категории КТ40 (закалка 860–880 °C + отпуск 600–630 °C): 392/736 МПа при удлинении 14 % и ударной вязкости 294 кДж/м².
Углеродом и, как следствие, балансом свойств. 50Л прочнее 45Л (569 против 540 МПа) при чуть меньшей пластичности (11 % против 12 %). По сравнению с 55Л у 50Л ниже углерод, выше жидкотекучесть и меньше склонность к трещинам; при том же классе прочности 55Л даёт закалочные проблемы, а 50Л — нет. Если чертёж допускает обе марки, 50Л обычно технологичнее.
С ограничениями: сталь трудно свариваемая. Обязателен предварительный подогрев до 200–300 °C и последующая термообработка. При сварке в зоне термического влияния при охлаждении образуются закалочные структуры — при сварке без подогрева риск трещин высок.
Для деталей под динамические и ударные нагрузки (зубчатые венцы, крановые колёса, валки) закалка с отпуском (КТ40) даёт прирост и по пределу текучести (+17 %), и по прочности на разрыв (+29 %) — редкий случай, когда упрочнение не идёт в убыток пластичности: удлинение даже растёт с 11 до 14 %. Для деталей под статическую нагрузку без удара нормализация К30 дешевле и достаточна.
Ориентир — от 320 ₽/кг без НДС для рядовых отливок средней сложности, без механической обработки. Точную цену завод считает по чертежу за один рабочий день бесплатно. Отливки от 5 до 250 кг, минимальная партия — одна штука.
Ближайшие аналоги: Grade 4A (ASTM A732, США), GS-60 (DIN, Германия), SCC5 (JIS G5111, Япония). При требованиях по прочности выше 569 МПа сверяйте категорию прочности и фактический сертификат плавки.
Шестерни, бегунки, колёса и зубчатые колёса подъёмно-транспортных машин, валки прокатных станов, катки, ролики, стойки. Типовой выбор, когда одновременно нужны прочность, износостойкость и умеренная цена без перехода на легированные марки.
Связанные материалы
- Стальное литьё на заказ — страница с таблицей цен и категорий прочности
- ГОСТ 977-88 — отливки стальные — полный разбор стандарта
- Сталь 45Л — сосед снизу: нагруженные валы и катки
- Сталь 40Л — предыдущая марка ряда: тормозные диски, звёздочки, вилки
- Сталь 35ХГСЛ — легированная альтернатива: когда углерода уже мало, а прочность нужна
- Отливка в ХТС — как устроен метод
- Проектирование отливки и DFM-анализ
- Калькулятор веса отливки
- Механическая обработка — доводим отливку до готовой детали
- Чугунное литьё на заказ — страница с таблицей цен