Сталь 60с2а коррозионная стойкость
Обновлено: 01.05.2024
Сталь 60С2А – конструкционная пружинно-рессорная высококачественная сталь, применяемая для изготовления упругих изделий. Упругость и выносливость являются основными характеристиками сплава. Благодаря содержанию углерода и кремния сплав 60С2А обладает высокими показателями прочности, не влияющими на упругость, что делает сталь пригодной к изготовлению жестких конструкций, за исключением сварных. Сталь практически не поддается свариванию, эта особенность делает в большей степени востребованной для производства деталей в машиностроении, самолетостроении, сельскохозяйственной тяжелой технике и т.д. Сплав относительно прост в производстве и доступен по цене.
Расшифровка и химический состав марки 60С2А
Расшифровка маркировки стали 60С2А указывает на ее химический состав и качество сплава по содержанию вредных примесей – серы и фосфора, а также на степень раскисления.
- Цифра 60 – это показатель примерного содержания углерода в сотых долях процента, то есть сталь 60С2А содержит приблизительно 0,60% углерода. Повышенное содержание углерода придает металлу прочность и твердость, но делает его уязвимым к ударным нагрузкам. Стали с высоким содержанием углерода сложнее обрабатывать – резка, ковка и сварка таких сплавов обычно ограничены, требуют особого оборудования или сопутствующих процедур, например, термической обработки до и после сварки. Низкое содержание углерода делает сталь мягкой и податливой для обработки. Такая сталь отлично сваривается, режется, ее можно ковать и подвергать различным видам механической обработки практически без ограничений. Такая сталь устойчива к ударным нагрузкам, но характеризуется недостатком жесткости.
- С2 – указывает на факт (буква С) и на количество (цифра 2) содержания кремния в составе сплава, которого в стали 60С2А приблизительно 2%. Влияние кремния, как легирующей добавки, на свойства стали начинается от 1% содержания. Кремний без снижения вязкости повышает прочность и упругость материала. Благодаря кремнию сталь становится окалиностойкой и лучше противостоит влиянию кислотных сред. Увеличиваются такие показатели, как магнитопроницаемость и электросопротивление.
- Буква А – означает, что сталь 60С2А относится к высококачественным сплавам. Качество сплава определяется химическим составом, а именно – концентрацией вредных примесей серы и фосфора. По качеству стали делятся на обыкновенные (ст), качественные (сталь), высококачественные (А) и особо высококачественные (Ш). Для каждой категории установлены свои стандарты по уровню содержания фосфора и серы. Фосфор и сера образуют с железом нежелательные соединения, негативно влияющие на структуру стали, повышающие ее хрупкость, особенно в состоянии нагрева (красноломкость) и охлаждения (хладноломкость). Высокое содержание этих примесей существенно ограничивает термическую обработку, приводит к ухудшению свариваемости и в целом отрицательно сказывается на свойствах металла.
Все остальные элементы, входящие в состав стали 60С2А, не включены в маркировку, т.к. не оказывают на свойства стали ощутимого влияния.
Марки пружинной стали - свойства и сфера применения
К конструкционным углеродистым или высокоуглеродистым относят сталь рессорно - пружинную. Для придания ей узконаправленных свойств легируется в небольших количествах 2-3 элементами, в общей сумме до 2,5 %. Но применение этих марок сталей не ограничивается только изготовлением пружин. Называют эту группу так, из-за того, что название это наиболее сильно отражает их главную особенность — упругость.
Характеристики пружинных сталей
Пружинные стали характеризуются повышенным пределом текучести (δВ) и упругости. Это важнейшая характеристика металла — выдерживать механические нагрузки без изменений своей первоначальной формы. Т.е. металл, подвергающийся растяжению или наоборот сжатию (упругой деформации), после снятия с него действующих сил, должен оставаться в первоначальной форме (без остаточной деформации).
Марки и область применения пружинной стали
По наличию дополнительных свойств пружинная сталь подразделяется на легированную (нержавеющую) и углеродистую. За основу легированной стали берется углеродистая с содержанием С 65-85 % и легируется 4 основными элементами, всеми или выборочно, каждый из которых вносит свои особенности:
- хром;
- марганец;
- кремний;
- вольфрам.
Хром — при концентрации более 13 % работает на обеспечение коррозионной стойкости металла. При концентрации хрома около 30 % изделие может работать в агрессивных средах: кислотной (кроме серной кислоты), щелочной, водной. Коррозионная пружинная сталь всегда легируется вторым сопутствующим элементом — вольфрамом и/ или марганцем. Рабочая t до 250 °C.
Вольфрам — тугоплавкое вещество. При попадании его порошка в расплав, образует многочисленные центры кристаллизации, измельчая зерно, что приводит к повышению пластичности без потери прочности. Это привносит свои плюсы: качество такой структуры остается очень высоким при нагреве и интенсивном истирании поверхности. При термической обработке этот элемент сохраняет мелкозернистую структуру, исключает разупрочнение стали при нагреве (в процессе эксплуатации) и дислокацию. Во время закалки увеличивает прокаливаемость, в результате чего структура получает однородность на большую глубину, что в свою очередь увеличивает эксплуатационный срок изделия.
Марганец и кремний — обычно участвуют в легировании обоюдно, причем соотношение всегда увеличивается в пользу марганца, примерно до 1,5 раз. Т. е. если содержание кремния 1 %, то марганец добавляется в количестве 1,1-1,5 %.
Тугоплавкий кремний является не карбидообразующим элементом. При попадании его в расплав одним из первых принимает участие в кристаллизации, выталкивая при этом карбиды углерода к границам зерен, что соответственно приводит к упрочнению металла.
Марганец можно назвать стабилизатором структуры. Одновременно искажая решетку металла и упрочняя его, марганец устраняет излишнюю прочность кремния.
В некоторые марки сталей (при работе изделия в высокотемпературных условиях, при t выше 300 ºC) в сталь присаживают никель. Он исключает образование карбидов хрома по границам зерен, которые приводят к разрушению матрицы.
Ванадий также может являться легирующим элементом, его функция похожа на действие вольфрама.
В пружинных марках оговаривается такой элемент как медь, содержание ее не должно превышать 0,15 %. Т. к. являясь легкоплавким веществом, медь концентрируется на границах зерен, снижая прочность.
К пружинным маркам относят: 50ХГ, 3К-7, 65Г, 65ГА, 50ХГФА, 50ХФА, 51ХФА, 50ХСА, 55С2, 55С2А, 55С2ГФ, 55ХГР, 60Г, 60С2, 60С2А, 605, 70, 70Г ,75, 80, 85, 60С2ХА, 60С2ХФА, 65С2ВА, 68А, 68ГА, 70Г2, 70С2ХА, 70С3А, 70ХГФА, SH, SL, SM, ДМ, ДН, КТ-2.
Марки такой стали используются для изготовления не только пружин и рессор, хотя это основное их назначение, которое характеризует основное свойство. Их применяют везде, где есть необходимость предать изделию упругость, одновременно пластичность и прочность. Все детали, которые изготавливают из этих марок, подвержены: растяжению и сжатию. Многие их них испытывают нагрузки, периодически сменяющие друг друга, причем с огромной циклической частотой. Это:
- корпуса подшипников, которые испытывают в каждой точке сжатие и растяжение с высокой периодичностью;
- фрикционные диски, испытывающие динамические нагрузки и сжатие;
- упорные шайбы, основное время они испытывают нагрузки на сжатие, но к ним можно присовокупить и резкое изменение на растяжение;
- тормозные ленты, для которых одним из главнейших задач является упругость при многократно повторяющемся растяжении. При такой динамике с усиленным старением и износом более прочная сталь (с меньшей упругостью) подвержена быстрому старению и внезапному разрушению.
Тоже касается и шестерней, фланцев, шайб, цанг и т. д.
Маркировка
Пружинно-рессорные стали можно сгруппировать по позициям:
- нелегированные с содержанием углерода 65-85 % — недорогая сталь общего назначения;
- марганцево-кремниевые — наиболее дешевая с высокими физико-химическими показателями;
- хромо-марганцевые — нержавеющая сталь, работает в агрессивных средах при t -250 +250 C;
- дополнительно легированные и/или вольфрамом, ванадием, бором — представляют собой стали с повышенным ресурсом работы благодаря однородной структуре, отличным соотношением прочности и пластичности благодаря измельченному зерну и выдерживает высокие механические нагрузки. Используются на таких объектах как ЖД транспорт.
Маркировка пружинных сталей проводиться следующим образом. Разберем на примере 60С2ХФА:
- 60 — процентное содержание углерода в десятых долях (углерод не указывается в буквенном значении);
- С2 — буквенное обозначение кремния с индексом 2, обозначает увеличенное стандартное содержание (1-1,5 %) в 2 раза;
- Х — наличие хрома до 0,9-1 %;
- Ф — содержание вольфрама до 1 %;
- А — добавленный буквенный индекс А в конце маркировки обозначает минимальное содержание вредных примесей фосфора и серы, не более 0,015 %.
Производство
В зависимости от дальнейшей обработки и окончательно вида детали, сталь поставляется в листах, проволоке, шестигранниках, квадратах. Высокие эксплуатационные качества изделия обеспечиваются 2 составляющими:
- структурой металла, которая определяется химическим составом и последующей обработкой;
- наличием в структуре неметаллических включений, точнее минимальным количеством и размерами, что устраняется на этапе выплавки и разливки;
- формой детали (спираль, дуга) и ее размерами, что определяется расчетным методом.
При растягивании пружины, внутренние и наружные стороны витков испытывают различные степени нагрузки: внешние меньше подвержены растяжению, в то время как внутренние испытывают наибольшую степень деформации. Тоже касается и концов пружины: они служат местом крепления, что увеличивает нагрузку в этих и граничащих местах. Поэтому разработаны марки стали, которые предпочтительно используются на сжатие либо растяжение.
Термомеханическая обработка
Все без исключения пружинные стали повергаются термомеханической обработке. После нее прочность и износостойкость способна увеличиться в 2 раза. Форму изделию придают в отожженном состоянии, когда сталь имеет максимально возможную мягкость, после чего нагревают до 830-870 С и охлаждают в масляной или водной среде (только для марки 60 СА). Полученный мартенсит отпускают при температуре 480 ºC.
Все требования и рекомендации к этому виду стали описаны в ГОСТ 14959-79. На их основании предприятием разрабатываются более детальные технологические листы, которые отвечают узким параметрам.
Сталь 60С2А рессорно-пружинная
Согласно ГОСТ 14959-2016 цифра 60 перед буквенным обозначением указывает среднюю массовую долю углерода в стали в сотых долях процента, т.е. средняя массовая доля углерода в стали составляет 0,60%.
Буква C означает, что сталь легирована кремнием (Si), а цифра 2 указывает примерную массовую долю кремния в целых еденицах, т.е. кремния в стали примерно 2%.
Буква А в конце наименования стали означает, что сталь высококачественная, т.е. сталь с повышенными требованиями к химическому составу и макроструктуре
металлопродукции из нее по сравнению с качественной сталью.
Заменители и аналоги
60С2Н2А, 60С2Г, 50ХФА.
Иностранные аналоги
| Германия DIN (EN) | 60Si7 (1.5027) [1] |
| США (AISI, ASTM) | 9260 |
| Великобритания (BS) | 251A60 |
| Япония JIS | SUP 6 |
| Польша PN/H | 60S2A |
Вид поставки
Характеристики и применение
Сталь 60С2А является легированной специальной сталью применяюмую для изготовления следующих изделий:
Сталь склонна к обезуглероживанию, устойчива против роста зерна, обладает глубокой прокаливаемостью. Максимальная рабочая температура +250 °C [2], в авиастроение сталь рекомендуется применять не выше температуры +200 °C [3].
Условия применения стали 60С2А для тарельчатых пружин (ГОСТ 33260-2015)
| НД на поставку | Стандарт на пружины | Температура применения, °С | Дополнительные указания по применению |
| Сортамент ГОСТ 2283, ГОСТ 7419. |
*После электрохимических покрытий обязательна термообработка (отпуск) для снятия водородной хрупкости с
указанием в КД.
Условия применения стали 60С2А для винтовых цилиндрических пружин (ГОСТ 33260-2015)
| НД на поставку | Температура применения, °С | Дополнительные указания по применению |
| Проволока ГОСТ 14963. Прокат ГОСТ 2590 | От -60 до 250 | Предохранительные и редукционные клапаны, перепускные и запорные клапаны и др. |
ПРИМЕЧАНИЕ. Для пружин II класса допускается замена проката марки 60С2А на марку 60С2.
Максимальные допустимые размеры металлопродукции из стали 60С2А для изготовления рессор и пружин (ГОСТ 14959-2016)
| толщина полосы | диаметр или сторона квадрата |
| 14 | 20 |
Химический состав, % (ГОСТ 14959-79)
Химический состав, % (ГОСТ 14959-2016)
Температура критических точек, °С [4]
Рекомендуемые режимы обработки рессор из стали 60С2А [2]
*При гибке листов и закалке с одного нагрева температура повышается до 900-950 °C.
Рекомендуемая термическая обработка [3]
Низкий отжиг при 650-700 °С; закалка с 870±10 °С в масле, отпуск при 430-490 °С (HRC 44-48, σв = 155-180 кгс/мм 2 )
Марка стали 60С2А — Стали и сплавы
Металл этой марки наделен очень высоким уровнем упругости, поэтому идеален для создания рессор и пружин, испытывающих на себе огромные нагрузки. По сути, сталь 60с2а является высококачественным легированным сплавом, который отлично противостоит ударным и знакопеременным нагрузкам, при нагреве не расширяется, склонен к обезуглероживанию и демонстрирует отличные пружинящие способности. Из неё делают пружинные кольца, фрикционные диски, торсионные валы и шайбы Гровера. Главное же предназначения стали этой марки – производство рессор и тяжело нагруженных пружин.
Сталь 60с2а: физические и механические свойства
Сталь 60с2а наделена высокой твердостью: HB 10-1 = 269 МПа. Она не склонна к отпускной хрупкости и образованию флокенов. С остальными характеристиками можно ознакомиться ниже:
Этот сплав выпускается в виде сортового фасонного проката: калиброванных прутков, лент, полос, кованых заготовок и поковок, шлифованных прутков, готовой проволоки. Кроме того, сегодня в продаже предлагается лист 60с2а – горячекатаный листовой прокат.
Расшифровка
Согласно ГОСТ 14959-2016 цифра 60 перед буквенным обозначением указывает среднюю массовую долю углерода в стали в сотых долях процента, т.е. средняя массовая доля углерода в стали составляет 0,60%. Буква C означает, что сталь легирована кремнием (Si), а цифра 2 указывает примерную массовую долю кремния в целых еденицах, т.е. кремния в стали примерно 2%. Буква А в конце наименования стали означает, что сталь высококачественная, т.е. сталь с повышенными требованиями к химическому составу и макроструктуре металлопродукции из нее по сравнению с качественной сталью.
| Германия DIN (EN) | 60Si7 (1.5027) [1] |
| США (AISI, ASTM) | 9260 |
| Великобритания (BS) | 251A60 |
| Япония JIS | SUP 6 |
| Польша PN/H | 60S2A |
| НД на поставку | Стандарт на пружины | Температура применения, °С | Дополнительные указания по применению |
| Сортамент ГОСТ 2283, ГОСТ 7419. Технические требования ГОСТ 14959 | ГОСТ 3057 | От -60 до 120 | Применяется для работы в условиях атмосферной коррозии с противокоррозионными покрытиями* |
*После электрохимических покрытий обязательна термообработка (отпуск) для снятия водородной хрупкости с указанием в КД.
| НД на поставку | Температура применения, °С | Дополнительные указания по применению |
| Проволока ГОСТ 14963. Прокат ГОСТ 2590 | От -60 до 250 | Предохранительные и редукционные клапаны, перепускные и запорные клапаны и др. |
Низкий отжиг при 650-700 °С; закалка с 870±10 °С в масле, отпуск при 430-490 °С (HRC 44-48, σв = 155-180 кгс/мм2)
Твердость металлопродукции из стали 60С2А в состоянии поставки (ГОСТ 14595-2016)
| Твердость металлопродукции, НВ, не более | |
| без термической обработки (категории 1 Б, 2Б, ЗБ, 4Б, ЗГ, ЗД и ЗЕ) | термически обработанной (категории 1А, 2А, ЗА, ЗБ и 4А) |
| 302 | 269 |
Механические свойства металлопродукции при испытании на растяжение (ГОСТ 14595-2016)
| Рекомендуемый режим термической обработки образцов | Механические свойства, не менее | ||||||
| Закалка | Отпуск | ||||||
| Температура нагрева, °С | Среда охлаждения | Температура нагрева, °С | Среда охлаждения | Предел текучести σт, Н/мм2 | Временное сопротивление σв, Н/мм2 | Относительное удлинение δ5,% | Относительное сужение ψ, % |
| 870 | Масло | 420 | Воздух | 1375 | 1570 | 6 | 20 |
- Механические свойства металлопродукции при испытании на растяжение, определяются на продольных термически обработанных образцах.
- При рекомендуемой термической обработке допускаются отклонения по температуре:
- закалки — ±15 °С;
- закалки — ±50 °С;
Механические свойства стали различных плавок [3]
| Диаметр заготовки, мм | σпц | σ0,2 | σв | δ5 | ψ | НВ кгс/мм2 |
| кгс/мм2 | % | |||||
| 14 | — | 144 | 160 | 10 | 40 | 460 |
| — | 150 | 163 | 10 | 44 | 460 | |
| 15 | 136 | 143 | 162 | 10 | 40 | 445 |
| 135 | 142 | 162 | 11 | 45 | 445 | |
| — | 155 | 160 | 10 | 44 | 445 | |
| — | 152 | 155 | 10 | 42 | 445 | |
| 21 | 133 | 147 | 163 | 10 | 43 | 445 |
| 135 | 146 | 161 | 10 | 47 | 445 | |
| — | 155 | 163 | 11 | 53 | 460 | |
| — | 154 | 159 | 11 | 56 | 460 | |
Механические свойства отожженной и нагартованной ленты из стали 60С2А (ГОСТ 2283-79)
| Номинальная толщина, мм | Временное сопротивление σв, Н/мм2 (кгс/мм2), не более | Относительное удлинение δ4, %, не менее | Временное сопротивление σв, Н/мм2 (кгс/мм2) |
| Лента отожженная | Лента нагартованная | ||
| От 0,10 до 4,00 включ. | 880 (90) | 8 | 780-1180 (80-120) |
Механические свойства
Закалка с 870 °С в масле; отпуск при 420 °С
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска [5]
| tотп., °C | σ0,2, МПа | σ0,2, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/см2 | Твердость HRCэ |
| 300 | 1960 | 2160 | 2 | 36 | 10 | 462 |
| 400 | 1470 | 1670 | 7 | 39 | 18 | 425 |
| 500 | 1080 | 1290 | 10 | 42 | 29 | 340 |
| 600 | 730 | 1030 | 17 | 48 | — | 298 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка с 850 °С в масле; отпуск.
Механические свойства при повышенных температурах
| tисп., °C | σ0,2, МПа | σ0,2, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/см2 |
| Пруток диаметром 17 мм. Закалка с 860 °С в масле; отпуск при 550 °С, 3 ч, твердость НВ 340-364 [8] | |||||
| 20 | 1090 | 1270 | 11-13 | 33 | 24 |
| 300 | 930 | 1220 | 15 | 44 | 43 |
| 400 | 820 | 950 | 19 | 71 | 44 |
| 500 | 510 | 590 | 23 | 87 | 43 |
| Заката с 860 °С в масле; отпуск при 425 °С [9] | |||||
| 20 | 1570 | 1710 | 10 | 46 | 32 |
| 200 | 1370 | 1670 | 13 | 40 | 34 |
| 300 | 1270 | 1570 | 20 | 58 | — |
| 400 | 1080 | 1220 | 22 | 71 | — |
Предел выносливости [6]
| Термообработка | σ-1, МПа | n |
| Изотермическая закалка, выдержка при 330 °С, 1 ч + отпуск при 300 °С, 1 ч; σв = 1680 МПа | 686 | 106 |
| Закалка + отпуск при 420 °С; σв = 1810 МПа | 637 | 106 |
| Закалка в масле; отпуск при 400 °С; σ0,2 = 1760 МПа, σв = 1900 МПа | 500 | — |
Ударная вязкость KCU [10]
| Термообработка | KCU, Дж/см2, при температуре, °С | |
| +20 | -70 | |
| Закалка с 850 °С в масле; отпуск при 460 °С, 1 ч, охл. на воздухе | 39 | 34 |
Технологические свойства
- Температура ковки, °С: начала 1200, конца 800. Сечения до 250 мм охлаждаются на воздухе, сечения 251-350 мм — в яме.
- Свариваемость — не применяется для сварных конструкций.
- Обрабатываемость резанием — Kv тв.спл = 0,70 и Kv б.ст = 0,27 в горячекатаном состоянии при НВ 270-320 σв = 1080 МПа.
- Флокеночувствительность — не чувствительна.
- Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.
Прокаливаемость (ГОСТ 14959-2016)
| Твердость HRCэ на расстоянии от торца, мм (закалка с 850 °С) | |||||||||
| 1,5 | 3 | 4,5 | 6 | 9 | 12 | 15 | 18 | 27 | 39 |
| 60-67 | 59-67 | 57-66 | 54-65 | 44,5-63 | 38,5-60 | 35,5-56 | 34-52,5 | 30-43,5 | 27-39,5 |
Критический диаметр d
Плотность ρп кг/см3 при температуре испытаний, °С
| Сталь | 20° | 100° | 200° | 300° | 400° | 500° |
| 60С2А | 7680 | 7660 | 7630 | 7590 | 7570 | 7520 |
Коэффициент линейного расширения α*106, К-1
| Марка стали | α*106, К-1 при температуре испытаний, °С | |||||||
| 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | 20-700 | 20-800 | |
| 60С2А | 11,8 | 12,7 | 13,3 | 13,7 | 14,1 | 14,5 | 14,4 | 12,2 |
Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К)
| Марка Стали | λ Вт/(м*К), при температуре испытаний, °С | ||||||||
| 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | |
| 60С2А | 28 | 29 | 29 | 30 | 30 | 30 | 29 | 29 | 28 |
Модуль Юнга (нормальной упругости) Е, ГПа
| Марка Стали | При температуре испытаний, °С | ||||||||
| 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | |
| 60С2А | 212 | 206 | 198 | 192 | 181 | 178 | 158 | 144 | 134 |
Модуль упругости при сдвиге на кручение G, ГПа
| Марка стали | При температуре испытаний, °С | |||||||
| 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 600 | 700 | 800 | |
| 60С2 | 82 | 80 | 77 | 74 | 69 | 54 | 54 | 50 |
Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К)
| Марка стали | c, Дж/(кг*К), при температуре испытаний, °С | |||||||
| 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | 20-700 | 20-800 | |
| 60С2А | 510 | 510 | 520 | 535 | 565 | 585 | 620 | 700 |
Библиографический список
- ГОСТ 33260-2015. Арматура трубопроводная. Металлы, применяемые в арматуростроении. Основные требования к выбору материалов
- Тылкин М.А. Справочник термиста ремонтной службы. 1981 г.
- Скляров Н.М. Авиационные материалы. 1975 г. Том 1
- Марочник сталей и сплавов. Под ред. Сорокина В.Г. 1989 г.
- Марочник сталей. ЦБТИ. 1961 г.
- Рахштадт А.Г. Пружинные стали и сплавы. 1971 г.
- Марочник стали и сплавов. ЦНИИТмаш. 1977 г.
- Свойства сталей и сплавов, применяемых в котлотурбиностроениии. Ч.1. ЦКТИ. 1966 г.
- Металлы и сплавы: Справочные данные о физико-механических свойствах при различных температурах и условиях нагружения. 1975 г.
- Солнцев Ю.П., Степанов Г.А. Материалы в криогенной технике. 1982 г.
Узнать еще
Сталь Р6М5К5 инструментальная быстрорежущая…
Сталь 50Х конструкционная легированная…
Сталь 4Х5МФ1С (ЭП572) инструментальная штамповая…
Сталь 9ХВГ инструментальная легированная…
Стальная проволока марки 60С2А
Проволока марки 60С2А является легированной пружинной, а поскольку доминирующим элементом в её составе является кремний, преобладающий над углеродом и марганцем, такой материал отлично подходит для производства пружин и прочих аналогичных изделий, впоследствии подвергающихся высоким деформирующим нагрузкам. Изготовление проволоки 60С2А осуществляется по ГОСТу 14963-78, который подразумевает 2 способа получения готовых пружин: метод горячей навивки и холодной. Последняя технология пригодна для изготовления проволоки диаметром 0,5-14,0 мм. Пружинная проволока может иметь обычную и повышенную точность.
На предприятия стальная проволока марки 60С2А поступает в виде мотка или прутка. Основные потребители изделий из такого сплава – машиностроительные предприятия, которые нуждаются в упругом и выносливом материале для производства рессор и пружин для автомобильных подвесок. Такая проволока является типовым сырьем для пружинонавивочного оборудования, а её диаметр может варьироваться в пределах 0,1-14,0 мм.
Термообработка пружин 60с2а.
Выяснить причину данного несоответствия достаточно сложно и прежде чем ответить на Ваш вопрос более-менее вразумительно, нужно провести очень квалифицированную работу.
Исходя из собственного опыта могу сказать, что самыми вероятными причинами могут быть:
1. Некачественная проволока.
Самым первым шагом советую провести очень тщательный входной контроль проволоки. Как его проводить досконально описано в ГОСТе на проволоку, при этом контрольных образцов берите несколько по длине бухты потому, что проволока может быть насколько плохая, что ее свойства могут изменяться по длине в пределах одной бухты, тем более у вас не все пружины одинаково плохи, а только около половины, так что работа вас ждет серьезная.
2. Неравномерный, или неполный нагрев деталей под закалку.
Далее, советую пойти в кузню и посмотреть более внимательно, как происходит процесс термообработки. Советую уточнить, как загружаются детали и как контролируется температура. Если все на глаз, — дальше вопросов нет.
3. Подстуживание при переносе деталей из печи к закалочному баку.
При переносе из печи в масло может происходить охлаждение деталей ниже температуры закалки. Если детали несут к закалочному баку долго и насыпаны они на лопате как попало, или что-то типа того, охлаждение будет непредсказуемым и результат — половина деталей негодные. При этом никакого обезуглераживания происходить не будет и не думайте, оно может происходить, при нагреве под закалку, или ранее, при изготовлении проволоки. Так, как ваши пружины греют под закалку относительно недолго, то большого обезуглераживания, влияющего на работу пружины (не забываем что диаметр проволоки не так уж и мал, 6 мм) не будет, следовательно все дело в проволоке. Что бы поставить все точки в вопросе обезуглераживания, пусть кто-нибудь из металлургов сделает шлиф и посмотрит в микроскоп, причем это нужно сделать до калки и после и опять же, образцов нужно брать несколько по длине бухты.
4. Неравномерное охлаждение в закалочной среде.
Нужно посмотреть процесс. Если кидают в масло лопатой жмутками, — то же вопросов нет.
На процессе мойки и составе закалочного масла советую сильно не заморачиваться, обычно калят в индустриальном масле и моют в водном растворе Лобомида и никаких проблем, все калится отлично и моется до блеска. Тем более у вас только половина брака, если бы марка масла и его состав был принципиален, брака было бы около 100%.
В любом случае, нужно досконально изучить процесс термообработки непосредственно на месте. Потом напишите здесь более подробно. Гадать на кофейной гуще и путаться в догадках мы здесь будем очень долго. Термообработка пружин, — это один из сложнейших процессов термички, это точно.
Читайте также: