Сталь 65г к какому классу относится

Обновлено: 01.05.2024

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
  1. Механические свойства металлопродукции при испытании на растяжение, определяются на продольных термически обработанных образцах.
  2. Термическую обработку производят на образцах, предназначенных для механических испытаний, с припуском под шлифовку.
  3. При рекомендуемой термической обработке допускаются отклонения по температуре:
    • закалки ±15 °C;
    • отпуска ±50 °C.
  4. Нормы относительного сужения приведены только для круглых образцов.
  5. 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.

Механические свойства

Источник Состояние поставки Сечение, мм σ0,2, МПа σв, МПа δ5 (δ4), % ψ, %
не менее
ГОСТ 4543-71 Сталь категорий:

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

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).

Механические свойства при повышенных температурах

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.

Предел выносливости

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.

Технологические свойства

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.

Прокаливаемость

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 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.

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
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.

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
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 —
  • 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.

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

Сталь 65Г – расшифровка марки, состав, свойства, условия обработки

Одной из наиболее распространенных отечественных сталей для производства пружин и рессоров в автомобильной, авиационной, горнодобывающей, военной и другой технике, является сталь 65Г. Этот сплав совмещает в себе прочность марганцовистой углеродистой конструкционной стали с высокой сопротивляемостью ударам, что делает ее востребованной в оружейном деле. Сталь 65Г является низколегированной, не содержит в составе дорогих добавок, производится просто, без особенных технологических требований. Это делает ее доступной, распространенной и привлекательной по цене. Сталь относится к классу конструкционных, но не применяется при производстве сварных конструкций, т.к. не предназначена для сварки. Улучшаемость сплава 65Г позволяет существенно повышать срок службы и износостойкость деталей с помощью процедуры закалки.

Расшифровка

Маркировка стали 65Г состоит из числового значения 65 и буквы Г, указывающих на два основных элемента в ее составе, которые определяют свойства. Химических элементов в составе стали 65Г на самом деле гораздо больше, большинство из них являются случайными примесями. Допустимые нормы содержания таких примесей строго регламентированы, особенно для нежелательных элементов – фосфора и серы. Если количество примесей превышает допустимые нормы, элемент либо вводится в маркировку, либо к марке добавляется индекс качества (ст, сталь, А или Ш), указывающий на концентрацию фосфора и серы.

65 – показатель содержания углерода в сотых долях. Это значит, что в стали 65Г содержится 0.65% углерода. Углерод является вторым важнейшим компонентом стали, после железа, составляющего основу материала. С помощью регулирования процента углерода в сплаве, можно определять качества итогового материала, его эксплуатационные характеристики и сферу применения. С повышением содержания углерода сталь приобретает прочную структуру, позволяющую использовать металл для изготовления жестких недеформирующихся со временем металлоконструкций. Минусом такого металла становится сниженная ударная вязкость, что делает его неустойчивым к динамическим (ударным) нагрузкам. Малое содержание углерода приводит к обратным результатам: сталь становится текучей, вязкой, но теряет в жесткости и прочности. Ее назначением становится сопротивление ударным нагрузкам, а при производстве жестких конструкций такая сталь применяется ограниченно. Кроме того, малоуглеродистые стали лучше поддаются механической и технологической обработке.

Г – указывает на содержание марганца до 1.2%. Марганец часто водится в состав стали как раскислитель и присутствует в незначительном количестве почти во всех углеродистых сталях. Этот элемент снижает негативное влияние фосфора и серы. В стали 65Г добавление марганца обусловлено необходимостью упрочнения исходного материала. Благодаря добавлению марганца увеличиваются показатели твердости, ударная вязкость при этом не снижается. Содержание марганца на уровне 1% считается невысоким.

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).

лист из стали 65Г

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.

Круг 65Г

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: