Чем заменить сталь 65г
Обновлено: 17.05.2024
Обзор стали 65 наверняка пригодится многим ценителям качественного металла, как и расшифровка этого сплава. Весьма важно окажется проанализировать структуру стали и ее твердость, сферы ее применения. А в некоторых случаях живо заинтересуют еще и особенности обработки такого материала.
Состав
При знакомстве со сталью 65 первостепенное внимание надо обратить на расшифровку этого наименования. Она очень проста — в составе сплава содержится не более 0,65% углерода. Точнее, его доля варьируется от 0,62 до 0,7%. Концентрация кремния может составлять минимум 0,17%, а максимум 0,37%.
А также в составе стали 65 допускается присутствие 0,5 — 0,8% марганца.
Хрома там может быть максимум 0,25%. Вхождение ванадия и вольфрама не допускается по стандарту. Концентрация серы и фосфора — строго до 0,035%. На никель установлено ограничение 0,25%, а на медь — 0,2%. Важной особенностью является однородная структура во всех направлениях — не только в механическом, но и в химическом отношении.
Характеристики и свойства
Сталь 65 классифицируется как конструкционный рессорно-пружинный сплав без легирующих компонентов. Считается, что у нее должны быть превосходные показатели прочности и упругости. Такой материал ценится за износостойкость изготавливаемых из него деталей. Это свойство особенно привлекательно при существенных вибрациях и статических нагрузках. Стандартная твердость 65-й стали равна 229 МПа.
При этом ее удельная масса достигает (при комнатной температуре) 7810 кг на 1 м3. Критические температурные позиции:
Mn – 285 градусов;
Ar3 (она же Arcm) — 730 градусов;
Ac1 – 727 градусов;
Ar1 – 696 градусов;
Ac3 (Acm) — 752 градуса.
Использовать сталь 65 для свариваемых изделий любого рода нельзя.
Этот материал не подвержен хрупкости при грамотном отпуске.
Если проводится закалка в масле при 400 градусах, твердость по шкале HRC составит 45 баллов. При подъеме температуры до 600 градусов этот показатель будет равен уже 23 баллам. По шкале HB это будет соответственно 170 и 120 единиц.
Сортамент
На рынке сталь 65 категории продается в виде:
сортового проката (В22, В32);
фасонного металлопроката (В22, В32);
металлических листов (В33);
металлических лент (В34);
проволоки со средним содержанием углерода (В72);
проволоки с высоким содержанием углерода (В72).
Известны также:
стандартные кованые заготовки;
Применение
Заменить эту сталь при необходимости можно на 60 или 70 марку. Главная область ее использования — рессоры и пружины. Допускается также использование в прочих деталях, где нужны особая прочность и упругость. При этом даже сильная вибрация не оказывает негативного воздействия, как уже отмечалось.
Это свойство позволяет использовать сплав в пружинах автомобильных клапанов.
Среди зарубежной продукции хорошей или приемлемой альтернативой могут оказаться:
сплавы 65 из Италии, Болгарии и КНР;
немецкие S58C, SUP2;
японские FMR66, FMR68;
C68 (также из Японии);
английские 1.0612 и 1CS67;
румынская сталь 12071;
чешский металл категории 1064 и 1065 (это не полный перечень).
Все это может идти не только на стандартные пружины и рессоры. Допустимо изготовление:
лент для тормозных устройств;
цанг зажима и подачи;
плоских и цилиндрических пружин;
ножей землеройной и сельскохозяйственной техники;
блокираторов на разных устройствах;
пружин для тракторов и железнодорожного транспорта;
Обработка
Добиться стандартных характеристик непросто. Для этого нужна закалка в диапазоне температур от 800 до 830 градусов. При этом металлургический отпуск проводят в «высоком» режиме. Иными словами, при 160-200 градусах. Остужать металл следует только на воздухе.
Правильно выполненная работа позволяет получить сталь, у которой твердость поверхности будет колебаться от 45 до 47 баллов по шкале HRC.
Сталь 65-й группы и ее аналоги почти не страдают от перегрева. Однако при выполнении процедуры вблизи высших допустимых точек нагрева может падать ударная вязкость. Особенно критична интенсивность работы. Нельзя игнорировать, впрочем, и способ прогрева, и применяемое оборудование.
Точный диапазон закалки устанавливается технологами индивидуально. Они также должны определить:
как долго выдерживать металл;
в какой среде его закаливать;
как остужать закаленную деталь.
От интенсивности прогрева зависит качество структуры металла. Поскольку сплав мало легирован, можно действовать быстро. Такой подход уменьшает потери углерода и падение прочности. Но и спешить чрезмерно не стоит, особенно в случае больших деталей с резко меняющимися сечениями в поперечнике. Неоднородный прогрев грозит закалочными трещинами и даже крошением проблемных мест, прежде всего кромок и угловых зон.
Наиболее равномерным процесс будет при предварительном прогреве в стартовых камерах. Там заготовки почти достигают температуры собственно закалки. Потом они уже перемещаются в основную часть печи. Самый быстрый способ прогрева — применение соляных расплавов, а самый медленный — электропечи.
Газовая среда занимает промежуточную позицию.
Поверхностная индукционная закалка практикуется редко. Такой подход оправдан только для изделий с малым поперечником. Обязательно учитывают состав атмосферы. В случае с газовыми печами время пребывания заготовки внутри минимизируют. Иначе поверхность металла может лишиться крайне важного углерода в критической степени.
Сталь марки 65Г
Сталь марки 65Г вырабатывается по нормам ГОСТ 14959-2016, относится к конструкционным сплавам. Группа компаний «МеталлЭнергоХолдинг» изготавливает стали по регламенту, предлагает купить сортамент высокого качества в любых объемах, требуемых заказчику.
Состав стали и применение
Сплав марки 65Г изготавливается по нормам ГОСТ 14959-2016, который наследует регламент 1979 года, с поправками от 2019 года. Может служить заменителем таких сплавов как 70 и 70Г, 9ХС, 60С2, а также известных зарубежных аналогов – 1066, 66Mn4, 65Mn или 65G. В соответствии с нормами регламента состав марки определяется по следующей таблице:
Процентное соотношение компонентов
В соответствии с основной характеристикой в названии стали, она используется в первую очередь для создания пружин и рессор. Кроме прочего может быть применена в изготовлении корпусов подшипников и различных элементов легковых и грузовых автомобилей. Объединяет такие компоненты и узлы повышенные требования к износоустойчивости и сфера работы, исключающая ударные нагрузки.
Для вырабатываемого типа стали характерны особые физические и механические параметры. Так благодаря составу материала он обладает следующими свойствами:
- не применяется для сварных конструкций;
- склонен к отпускной хрупкости;
- обладает малой флокеночувствительностью;
- предел кратковременной прочности от 640 до 1180 МПа;
- предел текучести – не менее 785 МПа;
- удлинение на разрыв от 8 до 12 процентов.
Кроме прочего модуль упругости снижается при нагревании, как и коэффициент теплопроводности – от 37 до 28 Вт/(м*град). Твердость увеличивается при наличии дополнительной обработки отжигом или термически. ГК «МеталлЭнергоХолдинг» предлагает качественный сортамент – надежная, соответствующая регламенту сталь марки 65Г.
Применение стали 65Г и термообработка изделий: пружины спиральные, листовые и пружинные шайбы делают из стали 65Г и других пружинно-ресорных сталей. Для изготовления пружин применяют пружинную сталь. Твёрдость пружин находится в пределах Rc = 40-50, а пружинных шайб Rс = 40-48. При приёмке пружины проверяют на твёрдость и на упругость. Метод проверки должен, по возможности, приближаться к фактическим условиям работы пружин (растяжение, сжатие или изгиб).
Пружины, изготовленные из термически обработанной (патентированной) проволоки или ленты классов Н, П и В, проходят дополнительный отпуск при температуре 250-350° для снятия внутренних напряжений, возникших при их изготовлении, и для повышения упругих свойств проволоки.
Отпуск пружин лучше всего производить в селитровых ваннах в течение 5-10 мин., в зависимости от сечения материала. При отпуске в нефтяных или электрических печах следует особое внимание обращать на равномерность нагрева. Время отпуска в этих печах 20-40 мин.
Пружины, изготовленные из отожжённой стали, подвергают закалке и отпуску. В случае изготовления пружин из проволоки диаметром более 6 мм перед закалкой производят высокий отпуск при температуре 670-720° для устранения наклёпа, явившегося результатом холодной навивки. Пружины, навиваемые нагорячо, перед закалкой проходят нормализацию.
Для нагрева под закалку пружины помещают в камерные печи или соляные ванны, нагретые до требуемой температуры. Во избежание деформации пружины крупных размеров нагревают в специальном приспособлении.
Мелкие пружины в печь загружают на противне. Выдержка в печи должна быть наименьшая - для предотвращения окисления и обезуглероживания. Для уменьшения времени пребывания в печи мелкие пружины кладут на предварительно нагретый противень. При отсутствии в печи защитной атмосферы пружины упаковывают в изолирующую среду или же забрасывают в печь небольшие количества древесного угля. Охлаждают пружины в масле. Охлаждать пружины в воде во избежание появления трещин не рекомендуется. В случае необходимости закалки в воде выдержка должна быть не более 2-3 сек. с последующим охлаждением в масле.
Перед отпуском пружины очищают от масла промывкой в содовом растворе или тщательной протиркой в опилках. Не удалённое с пружин масло при отпуске вспыхивает и изменяет условия отпуска, что приводит к неравномерному нагреву и заниженной твёрдости. Температура отпуска 300-420°. Отжиг крайних витков производится в свинцовой ванне.
Крупные пружины перед отпуском надевают на трубы для устранения коробления.
Следует обратить внимание на поверхность материала, идущего для изготовления пружин. Риски, волосовины и прочие дефекты ведут к образованию трещин, а обезуглероженный слой - к уменьшению упругих свойств пружины.
Весьма часто антикоррозийные покрытия, применяемые для ряда пружин, придают им хрупкость вследствие насыщения металла водородом во время травления и в процессе покрытия. Особенно это заметно на пружинах из проволоки или ленты малого сечения. Эта хрупкость, называемая травильной или водородной, устраняется нагревом готовых пружин в масле, глицерине или сушильном шкафу при температуре 150-180° в течение 1-2 час.
Однако при длительном травлении металл насыщается водородом настолько сильно, что указанная температура не устраняет хрупкости и пружины необходимо отжигать. Во избежание глубокого наводороживания пружины из тонкой проволоки или ленты перед покрытием не следует травить, а нужно подвергать их пескоструйной очистке и после Покрытия нагревать, как указано выше.
Сталь 65Г рессорно-пружинная
Цифр 65 указывают среднюю массовую долю углерода в стали в сотых долях процента. Т.е. среднее содержание углерода в стали 65Г составляет около 0,65%.
Цифры, стоящие после букв, указывают примерную массовую долю легирующего элемента в целых единицах. Химические элементы обозначены следующими буквами: В — вольфрам (W), Г — марганец (Mn), Н — никель (Ni), Р — бор (В), С — кремний (Si), Ф — ванадий (V), X — хром (Сr). Т.е. буква Г в обозначении марки стали 65Г означает, что среднее содержание марганца в стали около 1%. В наименовании марок рессорно-пружинных стали с массовой долей марганца (Mn) до 0,90% (по верхнему пределу в марке) буква «Г» не ставится.
Заменители и аналоги
- 66Mn4(1.1260) (Германия-DIN),
- 1566 (США — AISI, ASTM),
- SUP 6 (Япония — JIS),
- 60S2A (Польша — PN/H)
Вид поставки
Применение
Сталь 65Г применяется для изготовления следующих деталей:
- пружины,
- рессоры,
- упорные шайбы,
- тормозные ленты,
- фрикционные диски,
- шестерни,
- фланцы,
- корпусы подшипников,
- зажимные и подающие цанги и другие детали, к которым предъявляются требования повышенной износостойкости,
- детали, работающие без ударных нагрузок.
Применение стали 65Г для пружинных шайб (ГОСТ 33260-2015)
| Марка стали | НД на поставку | ГОСТ на шайбы пружинные | Температура применения, °С | Дополнительные указания по применению |
| 65Г ГОСТ 14959 | ГОСТ 2283, ГОСТ 21997, ГОСТ 21996 | ГОСТ 6402 | От -60 до 250 | Применяется для работы в условиях атмосферной коррозии с противокоррозионными покрытиями |
ПРИМЕЧАНИЕ
После электрохимических покрытий обязательна термообработка (отпуск) для снятия водородной хрупкости с указанием в КД.
Физические свойства
Модуль нормальной упругости Е, ГПа
| Сталь | Е, ГПа, при температуре испытаний, °С | ||||||||
| 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | |
| 65Г | 215 | 213 | 207 | 200 | 180 | 170 | 154 | 136 | 128 |
Модуль упругости при сдвиге кручением G
| Сталь | G, ГПа, при температуре испытаний, °С | ||||||||
| 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | |
| 65Г | 84 | 83 | 80 | 77 | 70 | — | 58 | 51 | 48 |
Плотность ρ
| Сталь | ρ кг/см 3 при температуре испытаний, °С | |||
| 20 | 100 | 200 | 400 | |
| 65Г | 7850 | 7830 | 7800 | 7730 |
Коэффициент теплопроводности λ
| Сталь | λ Вт/(м*К) при температуре испытаний, °С | ||||||||
| 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | |
| 65Г | 37 | 36 | 35 | 34 | 32 | 31 | 30 | 29 | 28 |
Коэффициент линейного расширения α
| Сталь | α*10 6 , К -1 , при температуре испытаний, °С | |||||||
| 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | 20-700 | 20-800 | |
| 65Г | 11,8 | 12,6 | 13,2 | 13,6 | 14,1 | 14,6 | 14,5 | 11,8 |
Удельная теплоемкость c
| Сталь | c, Дж/(кг*К), при температуре испытаний, °С | |||||||
| 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | 20-700 | 20-800 | |
| 65Г | 490 | 510 | 525 | 560 | 575 | 590 | 625 | 705 |
Температура критических точек, °С
Химический состав по ГОСТ 14959-2016
Таблица 1: Химический состав стали по анализу ковшевой пробы для металлопродукции, кроме предназначенной для изготовления
патентированной проволоки
| Массовая доля элементов, % | |||||
| C | Si | Mn | Cr | Ni | Cu |
| 0,62-0,70 | 0,17-0,37 | 0,90-1,20 | не более 0,25 | не более 0,25 | не более 0,2 |
Таблица 2: Химический состав стали по анализу ковшевой пробы для металлопродукции, предназначенной для изготовления
патентированной проволоки
| Массовая доля элементов, % | |||||
| C | Si | Mn | Cr | Ni | Cu |
| 0,62-0,70 | 0,17-0,37 | 0,70-1,00 | не более 0,15 | не более 0,15 | не более 0,2 |
Примечание: Массовая доля серы (S) и фосфора (P) в стали по анализу ковшовой пробы не должна превышать для стали всех марок по таблице 1 норм,
указанных в таблице 3.
Примечание: Предельные отклонения по химическому составу в готовой металлопродукции не должны превышать значений, указанных в таблице 4.
Механические свойства
| Источник | Состояние поставки | Сечение, мм | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ, % | Твердость HRC3, не более |
| не более | |||||||
| ГОСТ 14959-79 | Сталь категорий 3, ЗА, ЗБ, ЗВ, ЗГ, 4, 4А, 4Б. Закалка с 830 °С в масле; отпуск при 470 °С | Образцы | 785 | 980 | 8 | 30 | — |
| ГОСТ 1577-93 | Лист нормализованный и горячекатаный: | 80 | — | 730 | 12 | — | — |
| Закалка с 800-820 °С в масле; отпуск при 340-380 °С, охл. на воздухе | 20 | 1220 | 1470 | 5 | 10 | 44-49 | |
| Закалка с 790-820 °С в масле; отпуск при 550- 580 °С, охл. на воздухе | 60 | 690 | 880 | 8 | 30 | 30-35 | |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
| tисп, °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ, % | КСU, Дж/см 2 | Твердость HRCэ |
| 200 | 1790 | 2200 | 4 | 30 | 5 | 61 |
| 400 | 1450 | 1670 | 8 | 48 | 29 | 46 |
| 600 | 850 | 880 | 15 | 51 | 76 | 30 |
Примечание. Закалка с 830 °С в масле.
Механические свойства при повышенных температурах
| tисп, °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ, % |
| 200 | 1370 | 1670 | 15 | 44 |
| 300 | 1220 | 1370 | 19 | 52 |
| 400 | 980 | 1000 | 20 | 70 |
Примечание. Закалка с 830 °С в масле; отпуск при 350 °С
Ударная вязкость KCU
| Термообработка | KCU, Дж/см 2 , при температуре, °С | ||||
| 20 | 0 | -20 | -30 | -70 | |
| Закалка с 830 °С; отпуск при 480 °С | 110 | 69 | 27 | 23 | 12 |
Предел выносливости
| Состояние поставки | σ-1, МПа | τ-1, МПа |
| Закалка с 810 °С в масле; отпуск при 400 °С | 725 | 431 |
| Закалка с 810 °С в масле; отпуск при 500 °С | 480 | 284 |
| σ0,2 = 1220 МПа, σв = 1470 МПа, НВ 393-454 | 578 | — |
| σ0,2 = 1280 МПа, σв = 1420 МПа, НВ 420 | 647 | — |
| σ0,2 = 1440 МПа, σв = 1690 МПа, НВ 450 | 725 | — |
Технологические свойства
- Температура ковки, °С: начала 1250, конца 780-760. Охлаждение заготовок сечением до 100 мм производится на воздухе,
сечением 101-300 мм — в мульде. - Свариваемость — не применяется для сварных конструкций, КТС (Контактная сварка)— без ограничений.
- Склонность к отпускной хрупкости — склонна при содержании Mn > 1 %.
- Флокеночувствительность — малочувствительна.
- Обрабатываемость резанием — Kv тв.спл = 0,85 и Kv б.ст = 0,80 в закаленном и отпущенном состоянии при
НВ 240 и σв = 820 МПа.
Прокаливаемость
Полоса прокаливаемости для стали 65Г после закалки с 800 °С приведена на рис.
Рессорно-пружинная сталь 65
Цифра 65 обозначает, что среднее содержание углерода в стали составляет 0,65%.
Характеристики и применение
Сталь 65 является конструкционной рессорно-пружинной нелегированной специальной сталью обладает высокими прочностными и упругими свойствами и применяется для изготовления деталей от которых требуются повышенные прочностные и упругие свойства, износостойкость, деталей, работающих в условиях трения при наличии высоких статических и вибрационных нагрузок:
- рессор,
- пружин,
- пружин клапанов автомобилей,
Химический состав, % (ГОСТ 14959-79)
| C | Mn | Si | Cr | S | P | Cu | Ni |
| не более | |||||||
| 0,62-0,70 | 0,50-0,80 | 0,17-0,37 | 0,25 | 0,035 | 0,035 | 0,20 | 0,25 |
Химический состав, % (ГОСТ 14959-2016)
| Массовая доля элементов, % | ||||||||
| C | Si | Mn | Cr | V | W | Ni | B | Cu, не более |
| 0,62-0,70 | 0,17-0,37 | 0,50-0,80 | Не более 0,25 | — | — | Не более 0,25 | — | 0,20 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Знак «-» означает, что массовая доля элемента не нормируется и не контролируется
Химический состав стали 65 предназначенной для изготовления патентированой проволоки (ГОСТ 14959-2016)
| Массовая доля элементов, % | |||||
| C | Si | Mn | Cr | Ni | Cu |
| Не более | |||||
| 0,62-0,70 | 0,17-0,37 | 0,30-0,60 | 0,15 | 0,150,20 | |
Термическая обработка стали марки 65
| Операция | Температура в °С | Охлаждающая среда |
| Отжиг | 810-860 | Атмосфера печи |
| Нормализация | 820-860 | Воздух |
| Высокий отпуск | 680-720 | |
| Закалка | 780-830 | Масло или вода |
| Отпуск | На требуемую твердость | |
| Патентирование | 850-870 | Свинцовая ванна при 510-530°С |
Температура критических точек, °C
Твердость металлопродукции в состоянии поставки (ГОСТ 14959-2016)
| Твердость металлопродукции, НВ, не более | |
| категории 1Б, 2Б, 3Б, 4Б, 3Г, 3Д, 3Е | термически обработанной (категории 1А, 2А, 3А, 3Б, 4А) |
| 255 | 229 |
ПРИМЕЧАНИЕ: При изготовлении металлопродукции без термической обработки допускаются отклонения по твердости:
- для металлопродукции в мотках + 10 НВ;
- для металлопродукции полосовой +40 НВ.
Механические свойства металлопродукции при испытании на растяжение (ГОСТ 14959-2016)
| Рекомендуемый режим термической обработки образцов | Механические свойства, не менее | ||||||
| Закалка | Отпуск | ||||||
| Температура нагрева, °C | Среда охлаждения | Температура нагрева,°C | Среда охлаждения | Предел текучести σт, Н/мм 2 | Временное сопротивление σв, Н/мм 2 | Относительное удлинение δ,% | Относительное сужение ψ, % |
| 830 | Масло | 470 | Воздух | 785 | 980 | 10 | 35 |
- Механические свойства металлопродукции при испытании на растяжение, определяются на продольных термически обработанных образцах.
- Термическую обработку производят на образцах, предназначенных для механических испытаний, с припуском под шлифовку.
- При рекомендуемой термической обработке допускаются отклонения по температуре:
- закалки ±15 °C;
- отпуска ±50 °C.
- Нормы относительного сужения приведены только для круглых образцов.
- Нормы механических свойств относятся к образцам, отобранным от металлопродукции диаметром или толщиной до 80 мм включ. При испытании металлопродукции диаметром или толщиной свыше 80 до 150 мм включ допускается уменьшение относительного удлинения на 2 % (абс.), относительного сужения на 5 % (абс.) по
сравнению с нормами, указанными в таблице. При испытании металлопродукции диаметром или толщиной более 150 мм допускается уменьшение относительного удлинения на 3 % (абс.), относительного сужения на 10 %
(абс.) по сравнению с нормами, указанными в таблице. Нормы механических свойств металлопродукции диаметром или толщиной более 100 мм, при контроле на образцах, изготовленных из перекатанной или перекованной
заготовки стороной квадрата от 90 до 100 мм, должны соответствовать нормам, указанным в таблице.
| Источник | Состояние поставки | Сечение, мм | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5 (δ4), % | ψ, % |
| не менее | ||||||
| ГОСТ 4543-71 | Сталь категорий: | |||||
| tотп, °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ, % | Твердость HRCэ |
| 400 | 810 | 1220 | 5 | — | 45 |
| 500 | 760 | 1130 | 13 | 40 | 32 |
| 600 | 650 | 930 | 18 | 52 | 23 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка с 800°C в масле (сечение 12 мм).
| tисп, °C | σв, МПа | δ5, % | ψ, % | Твердость HB |
| 100 | 690 | 16 | — | 45 |
| 200 | 640 | 14 | 19 | 185 |
| 300 | 730 | 18 | 20 | 185 |
| 400 | 600 | 22 | 25 | 170 |
| 500 | 450 | 27 | 35 | 140 |
| 600 | 280 | 33 | 50 | 120 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка с 800°C в масле; отпуск при 600-620°C.
| Характеристики прочности | σ-1, МПа, не менее |
| σ0,2=350 МПа; σв=770 МПа | 296 |
| σв=840 МПа | 466 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Образцы диаметром 15 мм.
Ударная вязкость стали марки 65 при повышенной и пониженной температуре
| Температура испытания в °С | Ударная вязкость в кГм/см 2 | Температура испытания в °С | Ударная вязкость в кГм/см 2 | ||
| Образцы без надреза | Образцы с надрезом | Образцы без надреза | Образцы с надрезом | ||
| 600 | >29,87 | 6,94 | 20 | >13,65 | 0,65 |
| 515 | >29,87 | 7,07 | -20 | 4,90 | 0,56 |
| 400 | >29,87 | 5,43 | -100 | 2,09 | 0,49 |
| 310 | — | -3,53 | -160 | — | — |
| 200 | >29,87 | 1,50 | -183 | 1,69 | — |
| 100 | >21,74 | 0,52 | |||
- Состав стали: 0,64% С; 0,90% Мn; 0,54% Si.
- Закалка с 800° С в масле. Отпуск при 400° С.
| Температура ковки, °С | начала 1230, конца 830. Охлаждение на воздухе. |
| Свариваемость | не применяется для сварных конструкций |
| Обрабатываемость резанием | Kv тв.спл. = 1,0 и Kv б.ст. = 0,9 в горячекатанном состоянии при НВ 166-170 и σв=690 МПа. |
| Флокеночувствительность | повышенно чувствительна. |
| Склонность к отпускной хрупкости | не склонна. |
| Твердость HRCэ на расстоянии от торца, мм (закалка с 810°C) | |||||||||
| 2,5 | 5 | 7,6 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 45 |
| 61 | 38 | 36,5 | 35,5 | 34 | 32 | 30,5 | 29 | 27,5 | 24 |
Коэффициент линейного расширения α*10 6 в интервалах температур
| 20-50°С | 10,74 |
| 20-100°С | 11,04 |
| 20-150°С | 11,34 |
| 20-200°С | 11,57 |
| 20-250°С | 11,88 |
| 20-300°С | 12,31 |
| 20-350°С | 12,74 |
| 20-400°С | 13,16 |
| 20-450°С | 13,42 |
| 20-500°С | 13,84 |
| 20-550°С | 13,93 |
| 20-600°С | 14,20 |
| 20-650°С | 14,52 |
| 20-700°С | 14,65 |
| 20-800°С | 14,68 |
| 20-900°С | 13,87 |
| 20-1000°С | 14,76 |
| 20-1100°С | 15,0 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Коэффициент линейного расширения указан для стали, содержащей 0,65% С; 0,12% Mn; 0,09% Si; 0,01% Р; 0,03% S.
Теплоемкость стали кал/Г*град
| 300°С | 0,138 |
| 400°С | 0,158 |
| 500°С | 0,195 |
| 550°С | 0,210 |
| 600°С | 0 231 |
| 650°С | 0,445 |
| 660°С | 0,838 |
| 675°С | 0,195 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Теплоемкость указана для стали, содержащей 0,67% С; 0,31% Mn; 0,078% Si; 0,12% Р; 0,25% S.
Сталь 65Г: характеристики и применение
Существуют виды сталей, имеющих ограниченное применение. Именно к ним относят рессорно - пружинную сталь 65Г. Её характеристики отличают высокие параметры упругости и стойкостью к износу.
Химический состав
В состав марки 65Г входят следующие вещества:
до 0,65% углерода (С);
до 1,2% марганца (Мn);
до 0,4% кремния (Si);
до 0,25% хрома (Сг);
до 0,035% фосфора (Р);
до 0,25% никеля (Ni).
Расшифровка стали
Буква Г означает, что основной легирующий элемент - марганец, а цифра 65 - это процентное содержание углерода в сплаве в сотых долях (0,65%)
Наличие марганца в таком количестве увеличивает упругость стали и ее сопротивление на разрыв.
Эта сталь выпускается на основании ГОСТ14959-2016.
Действие этого документа относится к горячекатанному и кованному прокату. Кроме того, он регламентирует такую продукцию, как специальный прокат, который предназначен для производства пружинной и рессорной продукции. Этот ГОСТ нормирует химический состав проката.
Производители выпускают следующую номенклатуру продукции:
- сортовой прокат, в т. ч. фасонный - ГОСТ 14959-79;
- пруток калиброванный - ГОСТ 1051-73;
- серебрянка - ГОСТ 14955-77.
Кроме тог,о металлургические предприятия выпускают лист разной толщины, круги, полосы, прутки прочие виды изделий.
Аналоги стали 65Г
В качестве заменителя для стали 65Г можно использовать - 60С2А, 9ХС, 50ХФА, 60С2.
Зарубежные металлурги производят следующие аналоги:
- США - G15660;
- Германия - 66Mn4;
- Великобритания - 080A67;
- Китай - 65Mn.
Общие параметры
Вещества, входящие в этот материал и дальнейшая его термообработка обеспечивает:
- высокую стойкость к износу;
- хорошая ударная вязкость;
- сопротивление на разрыв;
- высокая стойкость к воздействию ударов.
Отсутствие большого количества легирующих элементов позволяет обеспечить относительно низкую цену этой стали.
Для получения заданных параметров сталь марки 65Г закаливают при температуре от 800 до 830 ºC. Отпуск выполняют при температуре от 160 до 200 ºC, такой отпуск называют высоким. Охлаждение выполняют на воздухе. Такие режимы термической обработки позволяют получить изделие с твёрдостью поверхности 45- 47 по HRC.
Технолог, проектируя процесс термообработки должен помнить, сталь 65Г и ее аналоги не опасаются перегрева, но при выполнении закаливания в верхних точках температурного диапазона может снизиться ударная вязкость.
Применение стали 65Г
Эта сталь и ее аналоги нашли свое применение во многих отраслях промышленности, например, в автомобилестроении, станкостроении и пр. Практически сталь 65Г и ее аналоги можно встретить в любом автомобиле, тракторе, станке, судне, то есть в любом оборудовании, в котором эксплуатируются рессоры, пружины, в том числе и тарельчатые и пр.
Как правило, твёрдость пружин лежит в диапазоне от 40 до 50 по Rc. ГОСТ определяет методики проверки, которые максимально приближены к реальным условиям их работ. Во время приемки пружинная продукция проходит испытания на растяжение, сжатие и пр. Более того, на поверхности готовых изделий недопустимо наличие рисок, царапин и пр. Все дело в том, что рано или поздно их наличие приведет к появлению трещин на поверхности изделий.
Пружины, которые производят из проволоки, прошедшей термическую обработку, такую называют патентированной, или лент класса Н, П или В, подвергают операции дополнительного отпуска. Она необходима для устранения внутренних напряжений, которые возникают при их производстве. Кроме того, такая дополнительная обработка приводит к повышению упругости готовых изделий. Дополнительный отпуск выполняют в ваннах, наполненных селитрой, время отпуска составляет 5 - 10 минут. Кроме того, при отпуске с использованием электропечей, технологи должны отслеживать то, чтобы изделия прогревались равномерно, в противном случае, возможно, возникновение внутренних напряжений.
Изделия, произведённые из отожжённой стали, подвергаются операциям закаливания и отпуска. При этом отпуск выполняют при температуре до 720 ºC.
Пружины, предназначенные для закаливания, могут помещать или разогретые ванны, заполненные соляным раствором, или в камерные печи.
Существует ряд технологических особенностей при производстве пружинных изделий из стали 65Г. В частности, пружины небольшого размера, помещают в печи на специальных поддонах. Изделия большого размера на специальных приспособлениях, которые предотвращают появление коробления, это могут быть трубы соответствующего размера.
Имеет смысл отметить, что, кроме промышленности, сталь марки 65Г применяют для производства клинкового оружия - это специальные ножи для метания и турнирные мечи, используемые в исторических реконструкциях. Кстати, именно в этой сфере применения, проявляется один из недостатков этого сплава - низкая стойкость к воздействию коррозии. Именно поэтому клинки после использования проходят смазку касторовым маслом. Специалисты утверждают, что уход за клинковым оружием можно сравнить за правилами ухода за дамасской сталью.
Для изготовления, например, кухонных или охотничьих ножей эта сталь не лучшее решение, это вызвано рядом ее свойств.
Читайте также: