Где применяется сталь 60г

Обновлено: 26.04.2024

На данной страничке приведены технические, механические и остальные свойства, а также характеристики стали марки 60С2Г.

60С2Г - классификация и применение марки

Классификация материала: Сталь конструкционная рессорно-пружинная

Применение: для изготовления автомобильных и тракторных рессор, пружин подвижного состава железнодорожного транспорта

60С2Г - химический состав материала в процентном соотношении

60С2Г - механические свойства при температуре 20°

60С2Г - зарубежные аналоги

60С2Г - pасшифровка обозначений, сокращений, параметров материала

Механические свойства :
s в- Предел кратковременной прочности , [МПа]
s T- Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d 5- Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y - Относительное сужение , [ % ]
KCU- Ударная вязкость , [ кДж / м 2 ]
HB- Твердость по Бринеллю , [МПа]

Внимание! Вся приведённая информация о 60С2Г носит ознакомительный характер. Все интересующие Вас характеристики необходимо уточнять у специалистов.

50ХГ рессоры автомашин, пружины подвижного состава железнодорожного транспорта

3К-7 Для производства холоднотянутой проволоки, применяемой для изготовления пружин, навиваемых в холодном состоянии и не подвергаемых закалке.

50ХСА пружины часовых механизмов, крупные пружины ответственного назначения

50ХГФА пружины особо ответственного назначения, рессоры легковых автомобилей

50ХГА рессоры автомашин, пружины подвижного состава железнодорожного транспорта

51ХФА проволока для изготовления пружин

50ХФА тяжелонагруженные ответственные детали, к которым предъявляются требования высокой усталостной прочности, пружины, работающие при температуре до 300°С и другие детали.

55С2 пружины и рессоры, применяемые в автомобилестроении, тракторостроении, железнодорожном транспорте и других отраслях машиностроения.

55С2ГФ для изготовления пружин особо ответственного назначения, рессор автотранспорта

55С2А рессоры автомашин, пружины подвижного состава железнодорожного транспорта

55ХГР для изготовления рессорной полосовой стали толщиной 3— 24 мм.

60Г плоские и круглые пружины, рессоры, пружинные кольца и другие детали пружинного типа, от которых требуются высокие упругие свойства и износостойкость- бандажи, тормозные барабаны и ленты, скобы, втулки и другие детали общего и тяжелого машиностроения.

60С2 тяжелонагруженные пружины, торсионные валы, пружинные кольца, цанги, фрикционные диски, шайбы пружинные.

60С2А тяжелонагруженные пружины, торсионные валы, пружинные кольца, цанги, фрикционные диски, шайбы Гровера и др.

60С2Н2А ответственные и тяжелонагруженные пружины и рессоры.

60С2ХА для изготовления крупных высоконагруженных пружин и рессор ответственного назначения.

60С2ХФА ответственные и высоко нагруженные пружины и рессоры, изготовляемые из круглой калиброванной стали.

65ГА термически обработанная проволока диаметром 1.2 - 5.5 мм для изготовления пружин

65Г 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, и детали, работающие без ударных нагрузок.

65 рессоры, пружины и другие детали, от которых требуются повышенные прочностные и упругие свойства, износостойкость- детали, работающие в условиях трения при наличии высоких статических и вибрационных нагрузок.

68А термически обработанная проволока диаметром 1.2 - 5.5 мм для изготовления пружин

65С2ВА ответственные и высоконагруженные пружины и рессоры.

70Г пружины механизмов и машин

68ГА термически обработанная проволока диаметром 1.2 - 5.5 мм для изготовления пружин

70Г2 для изготовления пружин различных машин и механизмов различных отраслей промышленности- ножей землеройных машин

70С2ХА пружины часовых механизмов, крупные пружины ответственного назначения

70С3А тяжело нагруженные пружины ответственного назначения.

70 рессоры, пружины и другие детали, от которых требуются повышенные прочностные и упругие свойства, а также износостойкость.

70ХГФА термически обработанная проволока диаметром 1.2 - 5.5 мм для изготовления пружин

80 круглые и плоские пружины и другие детали, работающие в условиях трения и под действием вибрационных нагрузок

75 круглые и плоские пружины различных размеров, пружины клапанов двигателя автомобиля, пружины амортизаторов, рессоры, замковые шайбы, диски сцепления, эксцентрики, шпиндели, регулировочные прокладки и другие детали, работающие в условиях трения и под действием статических и вибрационных нагрузок.

85 пружины, фрикционные диски и другие детали, к которым предъявляются требования высоких прочностных и упругих свойств и износостойкости.

SH Для изготовления механических пружин, подвергаемых статической и динамической нагрузкам

SL Для изготовления механических пружин, подвергаемых статической и динамической нагрузкам

SM Для изготовления механических пружин, подвергаемых статической и динамической нагрузкам

ДМ Для изготовления механических пружин, подвергаемых статической и динамической нагрузкам

ДН Для изготовления механических пружин, подвергаемых статической и динамической нагрузкам

КТ-2 Для производства холоднотянутой проволоки, применяемой для изготовления пружин, навиваемых в холодном состоянии и не подвергаемых закалке

Описание стали 60 и ее использование

Описание стали 60 и особенностей ее использования стоит начать с того, что речь пойдет о марке, которая относится к группе конструкционных, углеродистых. Одни из главных отличительных черт в данном случае – это отсутствие склонности материала к флокеночувствительности и отпускной хрупкости. А также важно заметить, что эта сталь не используется при монтаже сварных конструкций.

Состав и расшифровка

Стали, к категории которых относится рассматриваемая марка, производят в мартеновских печах или же специальных конвертерах. Обозначение этой категории качественных сплавов начинается с самого слова «Сталь». Указанные после две цифры – это средний показатель содержания углерода. В описываемом случае число 60 обозначает 0,6 процента.

Анализируя химический состав, можно выделить следующие компоненты, которые содержит сталь 60.

Кремний – от 0,17-0,37%.

Марганец – от 0,5-0,8%.

Никель – в пределах 0,3%.

Фосфор – около 0,035%.

Хром – в пределах 0,25%.

Мышьяк – примерно 0,08%.

Не стоит забывать и о таком понятии, как мартенсит. Он является базовым компонентом структуры стали после ее закалки.



Характеристики и свойства

Одними из главных особенностей нелегированной специальной стали 60 являются повышенное содержание углерода и нормальная концентрация марганца. Важно акцентировать внимание также на высоком пределе прочности и соответствующей упругости. Технологические свойства сплава выглядят следующим образом.

Температура ковки (начало и конец) – 1220 и 800 градусов соответственно. Охлаждение заготовок с сечением в пределах 300 мм осуществляется на воздухе.

Свариваемость – не используют для сборки сварных конструкций.

Флокеноустойчивость – сплав малочувствителен к поражению флокенами.

Склонность к хрупкости при отпуске – отсутствует.

Механические свойства материала определяются температурой отпуска. Так, твердость НВ согласно ГОСТу горячекатаной и кованой стали без термообработки и после отжига или же высокого отпуска составляет 225 и 229 соответственно. Если речь идет о калиброванном или имеющем специальную отделку поверхности сплаве, то эти показатели фиксируются на отметках 269 и 229.



Виды поставок и аналоги

Описываемый сплав с учетом его ключевых характеристик оказывается на рынке в виде:

фасонного и сортового прокатов;

листов и полос разной ширины;

труб и соединительных элементов для них;

низко-, средне- и высокоуглеродистой проволоки.

Принимая во внимания качество и сферу применения стали, производители во многих странах выпускают ее аналоги.

Соединенные Штаты – 1059, 1060 и 1064, а также С1060, G10590, G10600 и G10640.

Япония – SWR-7, S58C, а также стали S60C-CSP и S65C-CSP.

Германия – C60, C60D, а также C60E и C60R. Помимо этого, немецкие компании производят стали марок 1.0601 и 1.1221, а также Ck60 и Ck60N.

Франция – С60, С60Е и C60RR, 1C60 и 2С60, а также ХС60, ХС65 и AF70.

Великобритания – 060А2, и 060А62, 1449CS и 1449HS, 60CS и 60HS, а также выпускаются C60, C60E и CS60.

Италия – сплавы С60 и 1С60, а также стали С60Е и C60R.

Бельгия – сталь марки С60-1 и С60-2.

Испания – сплавы С60 и С60-Е.

Швеция – марки 1665 и 1678.

Швейцария – С60 и Ck60.



А также европейские страны представляют в соответствующем сегменте следующие типы сплавов:

чешский – 12061;

венгерский – C60E;

румынские – OLC60, OLC60AT и OLC60X;

польские – 60, 60rs, а также D55;

болгарские – 60, C60 и C60E.

И, конечно же, помимо всех перечисленных вариантов, на современном рынке также представлен аналог рассматриваемого сплава, выпускаемый производителями из Поднебесной. В Южной Корее производят сталь марки SM58C, а австралийские компании предлагают сплав с маркировкой 106.0.

Применение

Описываемый сплав широко используется при изготовлении деталей разной сложности, к которым предъявляются повышенные требования в контексте устойчивости к износу и прочности. Речь в данном случае идет о следующих элементах:

колеса для вагонов цельнокатаные;

эксцентрики с разными параметрами;

элементы бандажных конструкций для подвижного железнодорожного состава;

валки листовых станов;

регулировочные шайбы и прокладки;

кольца амортизаторов пружинного типа.

Конечно же, это далеко не полный перечень деталей, выполняемых из конструкционной качественной стали 60.




Обработка

Прежде всего стоит выделить такой момент, как обрабатываемость материала резанием. При нормализации и НВ 241 Ку твердого сплава и быстрорежущей стали равны 0,7 и 0,65 соответственно. Не менее важным является также режим термообработки при полном отжиге и закалке.

Так, для мелких деталей (сечение до 12 мм) температура нагрева при закалке в масле составляет 820-860 градусов. Более габаритные заготовки и изделия закаливают в воде при 800-820 градусах. Рабочая температура при отпуске зависит от требований к механическим свойствам.

Важно помнить, что от содержания углерода зависит (обратно пропорционально) температура нагрева. Если показатели будут ниже положенных, то структура просто не успеет правильно сформироваться.

В то же время перегрев может привести к следующим негативным последствиям:

окислению поверхности детали;

повышению внутреннего напряжения;



Сложные по форме изделия необходимо предварительно подогревать. Для этого такие детали несколько раз помещают на короткие временные промежутки в соляные ванны. Альтернативой будет выдержка в печах при температуре от 400 до 500 градусов. Имеет свои особенности и процесс охлаждения стали. При этом используется вода в чистом виде или же с добавлением солей и щелочных растворов. Если речь идет о легированных сплавах, то актуальным становится минеральное масло.

Важно акцентировать внимание на том, что нагрев, выдержка, а также охлаждение и отпуск необходимо выполнять при строгом соблюдении правил. И речь идет о разработанных специалистами технологических картах. Нарушения в данном случае будут причинами следующих проблем.

Неравномерный прогрев и охлаждение детали, подвергающейся термической обработке – появление трещин и деформация металла, неоднородность структуры и ухудшение механических свойств.

Пережог стали, причиной которого становится проникновение молекул кислорода в обрабатываемою поверхность – образование оксидов, способных существенно трансформировать характеристики внешнего слоя. Избыток кислорода в печи при нагреве приводит к выгоранию углерода.

Попадание воды в охлаждающее масло – может стать причиной образования трещин.

Важно помнить, что все перечисленные дефекты, являющиеся последствиями ошибочных действий при обработке стали 60, не получится устранить. Именно поэтому настоятельно рекомендуется выполнять работы на каждой стадии с максимальным вниманием.

Особенности стали марки 60Г

В соответствии со стандартами ГОСТа, все разнообразие сталей (их более 1,5 тысяч) маркируют специальными буквенно-цифровыми обозначениями, которые сразу говорят специалисту о составе и назначении данного материала.

Сталь 60Г относится к конструкционным низколегированным высокоуглеродным сталям.

Расшифровывается обозначение следующим образом.

  • Первая цифра в обозначении указывает содержание углерода в десятых долях процента, то есть в данной марке его около 0,60%. Причем значение, указанное в маркировке, обычно среднее, для ориентирования. Точный процент содержания углерода в сплаве данной марки задает ГОСТ 1050-2013 – от 0,57 до 0,65%.
  • Остальные символы в обозначении конструкционных сталей указывают на наличие легирующих добавок. В данном случае это буква «Г», которая обозначает марганец. Поскольку цифры после обозначения добавки не указываются, это значит, что содержание элемента – менее 1,5%. Точные нормы по стандарту – 0,50-0,80%. Этот элемент придает стали стойкость к ударам и повышенную вязкость (в сочетании с особыми методами обработки).

В маркировке обозначаются не все включенные в сплав элементы, а только говорящие об основных свойствах. Полный состав марки 60Г, в соответствие с ГОСТом 1050-2013, выглядит следующим образом:

  • железо (Fe) – около 97%;
  • кремний (C) – 0,57-0,65%;
  • марганец (Mn) – 0,50-0,80%;
  • кремний (Si) – 0,17-0,37%;
  • сера (S) – до 0,035%;
  • никель (Ni) – до 0,30%;
  • фосфор (P) – до 0,030%;
  • медь (Cu) – до 0,30%;
  • хром (Cr) – до 0,25%.



Сталь 60Г – специальный сплав, разработанный для ответственных деталей подвижных механизмов, регулярно подвергающихся разнонаправленным нагрузкам (изгибу, скручиванию, сжатию, растяжению, вибрациям), которые должны выдерживать эти нагрузки без трещин, быстро возвращаться в исходное состояние (например, промышленные пружины).

Многие виды стали являются слишком жесткими для такой работы: они могут просто лопнуть.

А вот 60Г отличает максимальная для стали пластичность. Этот сплав прочный, но в то же время очень упругий, с высокой текучестью. Деталь из этого материала может пружинить, гнуться, изменять свою форму под действием внешних факторов, при этом сохраняя структуру своей кристаллической решетки и физические свойства. После прекращения воздействия изделие вернется в свою обычную форму. Такие особенности сплав 60Г приобретает благодаря химическому составу и особым режимам термообработки.

Ключевые физические свойства стали 60Г определяются ГОСТом. Они следующие:

  • плотность – 7,82 г/см3;
  • твердость – в диапазоне 45-47 HRC (твердость по Роквеллу), по шкале Бринелля – 241 HB;
  • высокая упругость – 84 Гпа;
  • высокая прочность на разрыв – 750 МПа;
  • ударная вязкость – 3,0-3,5 кг*м/см2.

Также данную марку отличают такие важные качества, как:

  • высокая для стали текучесть (способность переносить механические воздействия и деформации без нарушения структуры);
  • способность к реверсу (восстановлению изначальной формы после сдавливающих и скручивающих воздействий);
  • повышенная износостойкость;
  • однородность структуры сплава, что минимизирует риск возникновения трещин и дефектов при нагрузках;
  • хорошая ковкость, что позволяет создавать изделия нужной формы, в том числе кованый инструмент (например, ножи).

Аналоги

Среди российских марок, производимым по ГОСТу, близким аналогом 60Г является сталь 65Г.

В других странах существуют свои стандарты, определяющие химический состав и технологии обработки сталей, используется своя маркировка. Но в любом случае существует необходимость в производстве рессорно-пружинных сталей. Неполными, но близкими аналогами, обладающими сходными физическими свойствами, являются следующие:

  • США: 1059, 1060, 1064, C1060, G10590, G10600, G10640;
  • Страны Евросоюза: 1CS60, 2C60, 2CS60, C60, C60E;
  • Германия: 1.0601, 1.1221, C60, C60D, C60E, C60R, Ck60, Ck60N;
  • Япония: S58C, S60C-CSP, S65C-CSP, SWR-7;
  • Китай – марка 60.




Сталь 60Г востребована в различных отраслях тяжелого и общего машиностроения, где она применяется для изготовления изделий пружинного типа с повышенной надежностью. Например, из данного материала изготавливают:

  • плоские и круглые промышленные пружины;
  • автомобильные рессоры и пружины;
  • пружинные кольца амортизаторов;
  • тормозные барабаны;
  • цельнокатаные колеса вагонов;
  • бандажи подвижного состава железных дорог;
  • валки рабочие листовых станов для горячей прокатки металлов;
  • эксцентрики;
  • шпиндели;
  • диски сцепления;
  • регулировочные шайбы и прокладки.




Еще одна область, где востребована сталь 60Г, – производство режущего и колющего инструмента. Благодаря упругим свойствам и ковкости этот материал хорошо подходит для топоров, ножей, колунов и подобных изделий.

Также данный сплав применяется для изготовления металлических струн музыкальных инструментов, например, фортепианных, гитарных.

Если высоколегированные стали обязаны своим особыми качествами специальным добавкам, то сплав 60Г обретает их благодаря технологии обработки (при этом точно выверенная химическая формула также обязательна). Эта обработка включает несколько этапов, каждый из которых имеет свои технологические особенности.

Сначала осуществляется закалка при высоких температурах (в диапазоне 800-860 градусов) и с последующим охлаждением в минеральном масле (для более мелких деталей) или воде (для более крупных изделий), что позволяет получить сталь с мартенситной структурой. Лучше всего для закалки рессорно-пружинной стали зарекомендовала себя схема с применением двух печей: в первой сплав постепенно нагревается до 500-700 градусов, а во второй происходит более быстрая финальная закалка при 800-830 градусах.

Такая схема позволяет обеспечить оптимальную скорость нагрева и правильное распределение тепла. В среднем общее время закалки стали 60Г составляет 20-80 минут, и оно сильно зависит не только от вида печи, но и от формы изделия: изделия сложной формы нужно нагревать дольше, чем плоские и тонкие.

Следующий этап – термический отпуск. Он необходим для того, чтобы избавиться от мартенситных соединений, которые образуются в сплаве при закалке и могут привести к существенному снижению упругости материала, сделав его жестким и ломким. Отпуск стали 60Г осуществляется при 360-610 градусах в течение 30-150 минут (время зависит от типа печи и формы изделия).

В зависимости от температуры отпуска получают несколько категорий стали данной марки с нужными физическими свойствами.

После отпуска необходимо дождаться полного остывания материала, в ходе которого происходит его естественная нормализация. Среда охлаждения – воздух. При соблюдении всех технологических процессов сталь 60Г получает равномерную структуру, упругость, пластичность. Данный сплав отличается хорошей ковкостью. Ковку производят при температурном режиме в 1220-800 градусов. Свариваемость 60Г условная, материал не предназначен для сварки, хотя при необходимости возможна сварка контактным способом.

Сталь конструкционная рессорно-пружинная 60Г

На данной страничке приведены технические, механические и остальные свойства, а также характеристики стали марки 60Г.

60Г - классификация и применение марки

Применение: плоские и круглые пружины, рессоры, пружинные кольца и другие детали пружинного типа, от которых требуются высокие упругие свойства и износостойкость- бандажи, тормозные барабаны и ленты, скобы, втулки и другие детали общего и тяжелого машиностроения.

60Г - химический состав материала в процентном соотношении

60Г - механические свойства при температуре 20°

60Г - технологические свойства

60Г - зарубежные аналоги

60Г - pасшифровка обозначений, сокращений, параметров материала

Механические свойства :
s в- Предел кратковременной прочности , [МПа]
s T- Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d 5- Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y - Относительное сужение , [ % ]
KCU- Ударная вязкость , [ кДж / м 2 ]
HB- Твердость по Бринеллю , [МПа]

Физические свойства :
T - Температура, при которой получены данные свойства , [Град]
E- Модуль упругости первого рода , [МПа]
a - Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20 o - T ) , [1/Град]
l - Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r - Плотность материала , [кг/м 3 ]
C- Удельная теплоемкость материала (диапазон 20 o - T ), [Дж/(кг·град)]
R- Удельное электросопротивление, [Ом·м]

Свариваемость :
без ограничений- сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая- сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая- для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки - отжиг

Внимание! Вся приведённая информация о 60Г носит ознакомительный характер. Все интересующие Вас характеристики необходимо уточнять у специалистов.

60С2Г для изготовления автомобильных и тракторных рессор, пружин подвижного состава железнодорожного транспорта

Читайте также: