Сталь 60с2а твердость по роквеллу

Обновлено: 26.04.2024

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
Сталь	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
Сталь	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
Сталь	20	100	200	400
65Г	7850	7830	7800	7730

Коэффициент теплопроводности λ

Сталь	λ Вт/(м*К) при температуре испытаний, °С
Сталь	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
Сталь	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
Сталь	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	σ_0,2, МПа	σ_в, МПа	δ₅, %	ψ, %	Твердость HRC3, не более
Источник	Состояние поставки	Сечение, мм	не более				Твердость HRC3, 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	σ_0,2, МПа	σ_в, МПа	δ₅, %	ψ, %	КСU, Дж/см 2	Твердость HRC_э
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	σ_0,2, МПа	σ_в, 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
Термообработка	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
σ_0,2 = 1220 МПа, σ_в = 1470 МПа, НВ 393-454	578	—
σ_0,2 = 1280 МПа, σ_в = 1420 МПа, НВ 420	647	—
σ_0,2 = 1440 МПа, σ_в = 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 — K_{v тв.спл} = 0,85 и K_{v б.ст} = 0,80 в закаленном и отпущенном состоянии при
НВ 240 и σ_в = 820 МПа.

Прокаливаемость

Полоса прокаливаемости для стали 65Г после закалки с 800 °С приведена на рис.

Марка стали 65Г: важные характеристики и свойства популярного сплава

65Г относят к тем видам стали, которые имеют ограниченное применение. Ее характеристики радуют упругостью и высокой износостойкостью. Сплав пользуется популярностью из-за достаточно низкой стоимости, из-за своих особенностей он нашел довольно широкое применение.

Характеристики материала

Твердость

По Роквеллу. В зависимости от температуры отпуска по шкале Цельсия: 200 градусов — 61 МПа, 400 — 46, 600 — 30.
По Бринеллю. 241 МПа.

Плотность

Важно! Величина носит ориентировочный характер и является типичным значением для низкоуглеродистой и низколегированной стали.

Маркировка

Химический состав

Основную часть химсостава занимает железо (его должно быть не меньше 97 %).
Также в структуре сплава есть марганец (0,9–1,2 %), он нужен для устранения окислов железа, для увеличения твердости, повышения упругости и сопротивления разрыву, увеличению плотности.
Углерод (0,62–0,7 %).
Кремний (0,17–0,3 %) отвечает за повышение упругих свойств.
Хром (до 0,25 %) повышает прочность стали и степень ее жаростойкости.
Никель (до 0,25 %) придает пластичность и антикоррозионные свойства.
Медь (до 0,2 %) увеличивает устойчивость к коррозии.
Фосфор (до 0,035 %) снижает пластичность и повышает хрупкость.
Сера (до 0,035 %) вызывает красноломкость.

Предел прочности

Предел прочности вещества при температуре 20 °С при растяжении листа составляет 980 МПа.

Предел текучести

При температуре закалки 830 °С и температуре отпуска, равной 470 °С, — 785 Н/мм 2 , или 80 кгс/мм 2 .

Ударная вязкость

При температуре, равной +20 °С, ударная вязкость равна 110 Дж/см 2 .
При 0 °С — 69.
При -20 °С — 27.
При -30 °С — 23.
При -70 °С — 12.

при температуре отпуска 200 °С равен 1790 МПа;
при 400 °С — 1450 МПа;
при 600 °С — 850 МПа.

Отпускная хрупкость

Сталь склонна к отпускной хрупкости.

Свариваемость

Не применяется для сварных конструкций.

Группа

Сплав относится к группе пружинно-рессорных легированных сталей.

Сталь 65Г изготавливается по ГОСТ 14959.

Цена в 2021 году

Стальной лист размером 1 × 710 × 1430 и массой 0,12 т обойдется примерно 13 200 руб. (110 тыс. руб. за тонну).

Расшифровка

Цифра (65) указывает на среднюю массовую долю углерода в сплаве в сотых долях (в среднем в стали 0,65 % С). Буква (Г) говорит о содержании в составе легирующего вещества (марганца) в количестве 1 %.

Область применения

Сплав является материалом, имеющим высокую степень упругости, поэтому его применяют в машиностроении и станкостроении для производства деталей, используемых при длительных нагрузках.

Например, для создания:

рессорных изделий;
упорных шайб;
подшипников;
пружинных механизмов;
фрикционных дисков.

Основной сферой применения стали является использование при производстве пружинных изделий. Но детали пружин, изготовленных из 65Г, плохо свариваются и иногда не могут противостоять растягивающим напряжениям. Именно поэтому они не могут быть использованы в неразъемных конструкциях машин и механизмов.

Однако свое применение сталь нашла и в производстве других элементов, которые не подвергаются длительным ударным нагрузкам:

бритв;
метательных ножей;
медицинских изделий;
и многого другого.

Важно! Материал подвергается коррозии, поэтому подходит только для использования в сухих помещениях (либо смазывать маслом) и не подходит для сварки. Возможно применение в контактно-точечных сварочных операциях.

Свойства

Технологические

Температура начала ковки составляет 1250 °С, а конца варьируется от 760 до 780. При содержании в составе более 1 % марганца склонна к отпускной способности.

Физические

Удельная теплоемкость при температуре 200 °С равна 510 Дж/кг, 400 °С — 560, в 600 °С — 590.
Коэффициент теплопроводности при тех же температурах соответственно равен 35, 32, 30 Вт/м.
Модуль упругости — 2,07, 1,8, 1,54 ГПа.

Аналоги

Российские

Среди аналогов российских сплавов можно отметить:

зубчатые колеса;
оси;
бандажи;
лемех;
муфты сцепления коробок передач;
корпуса форсунок и др.

сверла;
развертки;
метчики;
плашки;
фрезы;
клейма для холодных работ;
и многие другие детали.

Зарубежные

66Mn4 (Германия). Сплав, соответствующий международному стандарту DIN.
G15660 (США). Сталь, которая соответствует международному стандарту UNS.

Как закалить в домашних условиях?

Нужно помнить, что 65Г не боится перегрева, но высокие температуры снижают ударную вязкость, что приводит к росту зерен в мелкой текстуре волокон.

Изделие перед закалкой необходимо подогреть и засыпать слоем древесно-угольного карбюризатора на противне, нагреть печь до 830 °С и выдержать изделие определенное время, которое зависит от толщины стали.
Далее достаем заготовку из печи и опускаем в масло.

Пружинная сталь 60с2а: основные характеристики и применение

Сталь 60с2а – это сплав, привлекающий своими хорошими эксплуатационными характеристиками и доступной ценой. Сплав, в составе которого используются легирующие компоненты, обладает множеством качеств, делающих его незаменимым при изготовлении пружин разной степени нагрузки. Этому способствует высокий уровень упругости и выносливости, твердости и отсутствие склонности к хрупкости, а также возможность не расширяться при нагреве.

Характеристики

Твердость до и после термообработки

Материал обладает высокой твёрдостью: по шкале Ровелла 47–50 HRC, по шкале Бриннеля –269 HB в результате темообработки и 302 HB до термообработки.

Плотность данного сплава – 7590 кг/м 3 .

Марка

В стандартный состав стали добавлены легирующие компоненты для улучшения состава и повышения его эксплуатационных качеств.

Скрупулезно рассчитанный состав обуславливает упругость, прочность и антикоррозийные свойства стали.

Использование кремния позволяет сделать сталь более прочной и упругой.
В результате добавления марганца снижается образование сульфидов железа и, как следствие, при закалке изделия минимизируется образование трещин.
Хром увеличивает способность стали к прокаливаемости, а также наделяет ее антикоррозийными свойствами.
Улучшает способность сплава бороться с коррозией и никель, который в тандеме с медью защищает сплав от трещин при обработке давлением.

Состав стали 60С2А в процентном соотношении:

С – 0,58–0,63 %;
Si – 1,6–2 %;
Mn – 0,6–0,9 %;
Cr – 0,3 %;
Ni – 0,25 %;
Cu – 0,2 %;
S и P – до 0,025 %;
Fe – от 96 %.

Предел прочности после закалки

Сталь обладает высоким пределом прочности, его значение колеблется от 780 до 1180 МПа.

Предел текучести сплава – 1375 МПа.

Большим преимуществом данного сплава является высокая степень вязкости – 62 Дж/м 2 .

Температура эксплуатации

Для эксплуатации сплава необходимо соблюдать определенный температурный режим: уровень температуры не должен превышать 250 градусов по шкале Цельсия.

Хрупкость при отпуске

Данный сплав не расположен к отпускной хрупкости.

Свариваемость пружинного сплава

Сталь не используется для сварных конструкций.

Сталь 60с2а относится к группе легированных высококачественных сталей.

Согласно ГОСТу сталь выпускается в виде проката, прутка, ленты, полос, проволоки, кованых заготовок – 20 позиций, установленных межгосударственным стандартом:

Средняя цена на сталь 60С2А – около 50 руб. за килограмм.

В наименовании сплава «зашиты» следующие характеристики: первые цифры и буква говорят нам о количестве углерода в составе – 0,6, цифра 2 информирует о содержании 2 % кремния, заключительная «А» характеризует сплав как высококачественный материал.

Данный вид стали используется в машиностроении при изготовлении приборов, аппаратов, различного рода конструкций. Характеристики стали марки 60С2А обуславливают ее область применения.

Сталь предназначена для изготовления различных упругих конструкций, которые можно сильно нагружать, в том числе сталь можно использовать для изготовления:

торсионных подвесок;
пружинных колец;
цанг;
фрикционных дисков и т. д.

Технологические свойства. Сталь 60с2а не склонна к хрупкости, не чувствительна к образованию флокенов, но прочная и выносливая.
Физические свойства. Большая степень упругости является большим преимуществом данного вида стали. Упругость позволяет материалу становиться выносливыми пружинами, претерпевающими большие нагрузки – как динамические, так и ударные.

Аналоги (заменители)

Отечественные

Аналогами сплава 60с2а являются следующие марки:

За рубежом также представлены сплавы, которыми можно заменить 60с2а:

немецкие: 60MnSiCr4, 60SiCr7, 65Si7;
американские: 9260, G92600;
японские: SUP6, SUP7;
французские: 61SiCr7;
английские: 251H60;
китайские: 60Si2Mn;
польские: 60S2A.

Сплав 60с2а – очень выносливая упругая сталь, которая отлично справляется с поставленными перед ней задачами. Она обладает высоким пределом усталости и способна воспринимать ударные нагрузки разной степени, при этом обладая конкурентной ценой.

Обзор стали 60С2А

В настоящее время на различных производствах используются стали разных марок. Каждый из подобных материалов имеет свои отличительные характеристики, плюсы и минусы. Так, для производства упругих предметов, к примеру, пружинных деталей, сегодня часто задействуется металл с маркировкой 60С2А. О нем и поговорим в данной статье.

Состав и расшифровка

Прежде чем детально рассматривать все особенности и нюансы применения сплава с маркировкой 60С2А, целесообразно расшифровать его наименование. Если обратить внимание на название данного металла, то можно почерпнуть такую важную информацию о нем:

60C подразумевает то, что в содержании сплава имеется углерод в объеме 0,6%;
цифровое значение «2» свидетельствует о том, что в металле имеется 2% кремния;
буквенное значение «A» указывает на высокое качество материала.

Химический состав рассматриваемого сплава складывается из нижеперечисленных важных компонентов.

C – углерод. Именно этот компонент оказывает важнейшее влияние на состояние материала. Он отражается на его структуре. Очень высокое содержание рассматриваемого химического элемента приводит к хладноломкости, способствует снижению уровня вязкости. И пластичность, и уровень плотности металла могут значительно снизиться при наличии более 1% углерода. Этот элемент отражается на механических свойствах материала.
Si – кремний. Компонент, выступающий в роли раскислителя. Кроме того, кремний служит легирующим элементом, приводящим к более высокой износостойкости готового продукта. Рассматриваемый компонент также ведет к термоупрочнению, приумножает упругость и текучесть сплава, влияет на уровень закаливаемости.
Mn – марганец. Химический элемент, от которого тоже зависит качество сплава. Марганец также является раскислителем. Его добавляют, чтобы удалить из содержания серу, кислород и фосфор. Компонент очень хорошо отражается на структурных особенностях материала, способствует свариваемости и ковкости.
Cr – хром. Еще один легирующий компонент. Приумножает устойчивость металла и к коррозии, и к процессу оксидирования. А также хром способствует упрочнению металлов даже под воздействием очень высоких температурных значений. Благодаря хрому возрастает устойчивость к абразивному изнашиванию.
Ni – никель. Элемент, призванный повышать характеристики прочности материала. Благодаря ему укрепляется коррозийная стойкость, а также способность к термоуплотнению. При этом растет вязкость и прочность стали.
Cu – медь. За счет наличия данного элемента возрастает устойчивость металла к коррозии, заметно повышаются и прочностные показатели. Если меди содержится слишком много, то из-за этого может серьезно пострадать качество поверхностей стали по ходу горячих обработок.
S – сера. Указанный элемент не является желательным, он не приносит пользы. Из-за повышения объема серы повышается и красноломкость металла, страдает степень его пластичности, уменьшается вязкость ударного типа.
P – фосфор. Еще один нежелательный элемент, из-за которого ухудшается уровень пластичности металла, снижается вязкость, зато возрастает риск хладноломкости. Правда, превышение процентного содержания фосфора может повлечь за собой и улучшение механических обработок стали с маркировкой 60С2А.

Абсолютно все составляющие, которые имеются в содержании рассматриваемого сплава, регулируются соответствующим ГОСТом.

Характеристики и свойства

Узнаем все самое важное и необходимое о стали с маркировкой 60С2А.

Данный вид металла относят к перлитной категории. Чтобы добиться структуры мартенситного типа, подобному материалу требуется быстрое охлаждение после нагрева до критических температурных показателей. Для этого подойдет масло.
Классическая площадка текучести у этого материала не предусмотрена.
Показатели остаточного деформирования являются крайне низкими. Благодаря этому можно сделать вывод, что особенностью металла 60С2А является повышенная степень упругости вкупе с выносливостью.
Прочностные характеристики рассматриваемого сплава можно определить, отталкиваясь от вида термообработки. Таким же образом определяется и степень жесткости стали. К примеру, металлические круги имеют прочность, составляющую 129 Мпа, а также предел текучести – 117 МПа. Благодаря этому обеспечивается упругость изделий.
Предел кратковременной прочности подобного сплава находится в рамках 780-1180 МПа.
После процедуры отпуска подобный материал не становится слишком хрупким. Кроме того, сталь с маркировкой 60С2А не демонстрирует флокеночувствительности.
Если подробно рассматривать модуль упругости стали с маркировкой 60С2А, то здесь актуальным будет такое значение – E=212000 МПа. Модуль сдвига G – 820000 МПа.
Твердость стали по Роквеллу доходит до отметки 269 МПа.
Удельный вес рассматриваемого популярного металла составляет 7680 кг/куб.м.
Качественный сплав с маркировкой 60С2А может быть подвергнут резке. Осуществляется подобная операция при горячекатаном состоянии и при условии HB от 270 до 320.
Для изготовления сварных конструкций рассматриваемая категория металла не подходит.

Типы выпуска

Существует несколько основных типов выпуска металла с маркировкой 60С2А. Ознакомимся со списком наиболее распространенных и популярных вариантов:

прокат сортового типа (в его число входит и фасонный вид);
калиброванные прутки;
стальная лента;
проволочная продукция;
шлифованные прутки и серебрянка;
круг;
лист.

Каждый из указанных видов проката, в котором выпускается стальная продукция, соответствует и регулируется рядом ГОСТов.

Применение

Качественный сплав, который соответствует установленной маркировке 60С2А, в настоящее время используется на большом количестве производств. Применение такого типа стали подразумевает эксплуатацию в условиях крайне жестких деформаций и нагрузок циклического типа. По этим причинам к рессорно-пружинному металлу предъявляются особенные требования, касающиеся его уровня пластичности, истираемости, стойкости к изнашиванию.

Механические особенности рассматриваемого сплава чаще всего задействуются при изготовлении пружинных деталей, а также валов фрикционного типа, рессорных элементов, штанг и прочих изделий подобного рода. Материал марки 60С2А в соответствии с ГОСТ 14959-79 относят к классу высоконагруженных. Из такого металла изготавливают проволоку. Подобный товар характеризуется очень хорошими деформирующими свойствами. Кроме того, сплав 60С2А нередко применяют в машиностроении. Многие составляющие, которые делаются из этого материала, предназначаются для установки на автомобили, разного рода механизмы и оборудование. Речь идет даже о гусеничной или колесной тяжелой технике.

Качественный тип стали с маркировкой 60С2А имеет множество неплохих аналогов, демонстрирующих максимальную схожесть с ним. Аналогичные сплавы производятся в разных странах, обозначаются различными маркировками. Рассмотрим наиболее популярные из них:

отличным качеством характеризуются аналоги из Японии – SUP6 и SUP7;
в качестве аналогов могут послужить и немецкие сплавы – 60MnSiCr4, 60SiCir7, 65Si7;
аналоги производятся и на территории Китая – 0Si2Mn;
для производства пружин и даже казачьей шашки, а также прочих подобных деталей подойдет металл из Франции с маркировкой 61SiCr7;
аналогами могут послужить стали из Америки – 9260, G92600.

Обработка

Качественный металл 60С2А может проходить различные виды обработок, в том числе и термообработки. Рассмотрим основные особенности и нюансы проведения таких операций.

Закалка рассматриваемого материала должна производиться при температурном режиме, составляющем 870 градусов Цельсия. Далее стальная заготовка отправляется на охлаждение в специальное масло. Отпуск при этом необходимо производить при 470 градусах Цельсия, за счет чего появляется возможность получения троостита. Материал будет сохранять твердость в рамках 35-45 HRC.
В целом температурная обработка стали рассматриваемой марки бывают следующей: начальной (подразумевается отжиг материала), конечной (имеется в виду закалка) и средней (подразумевается отпуск стали).
Процедура отпуска способствует значительному повышению параметров твердости металла.

Если навивка пружинной детали производится при условии единственного подогрева, то на следующей стадии должна быть непосредственно термическая обработка в соответствии со всеми нормами и правилами.

Читайте также: