Применение механических свойств рессорно-пружинной стали

Механические характеристики

Химический состав

Сталь марки 60С2А кроме железа содержит около 0,6% углерода, от 1,6 до 2% кремния, от 0,6 до 0,9% марганца, до 0,3% хрома, до 0,25% никеля и до 0,2% меди. Кроме этого допускаются примеси серы и фосфора в количестве до 0,025%.

Назначение легирующих компонентов

Сталью называется сплав железа с углеродом в количестве до 2,06%. Увеличение количества углерода повышает чувствительность к термообработке, прокаливаемости, возможности получить большую прочность и твёрдость. Но вместе с тем снижается пластичность, металл становится хрупким, неспособным выдерживать ударные нагрузки.

Чтобы сбалансировать свойства материала, получить одновременно противоположные характеристики (твёрдость и вязкость, прочность и коррозионную стойкость) снизить влияние примесей, от которых невозможно полностью избавиться, в состав стали 60С2А входят легирующие компоненты. Они позволяют нивелировать недостатки вносимые высоким количеством углерода. А в чем-то заменять его, получая даже более высокие результаты.

Кремний вводится в состав с целью раскисления. Обладая большим, чем железо сродством к кислороду, он вытесняет его из окислов в расплаве.

Кроме раскисления в количествах до 1% кремний благотворно влияет на прочность и упругость.

Марганец, подобно кремнию, вытесняет железо из окислов. Кроме этого он не даёт образовываться сульфидам железа, повышающих склонность к образованию закалочных трещин, возникающих при термическом упрочнении деталей сложной формы.

Включение марганца в лигатуру до 1%, подобно кремнию, повышает прочность и ударную вязкость. В больших количествах он вызывает рост зерна, снижающих прочностные показатели, в частности способность держать ударные нагрузки.

Таким образом, кремний совместно с марганцем взаимно дополняют друг друга в составе. Они совместно увеличивают прочность, выносливость и вязкость. Но не дают развиваться причинам, приводящим к повышенной хрупкости сплава.

Хром так же, как и кремний с марганцем имеет большее, чем железо сродство к кислороду. Он оказывает содействие защите расплава от окисления, увеличивает прокаливаемость.

Никель участвует в защите сплава от коррозии и, в небольших количествах, снижает склонность к закалочным трещинам.

Медь в небольших (до 1%) количествах повышает прочность и стойкость против коррозии. В более высоких концентрациях она приводит к выпадению интерметаллидов по границам зёрен, что существенно меняет механические свойства при отпуске.

Сдать сплав 60С2ХФА (ГОСТ 14959 — 79) в Санкт-Петербурге

Сталь, конструкционная рессорно-пружинная

60С2ХФА — металлический сплав, основу которого составляет железо (Fe), его содержание в 60С2ХФА должно быть не менее 95%. Обязательно в сплаве 60С2ХФА присутствуют кремний, хром, углерод, марганец, ванадий. Допустимое количество примесей определено в таблице химического состава.

Срочный спрос

• Срочно! Сплавы AMS5537 (L-605), AMS5536 (Hastelloy Х)
• Срочно! Никель Н-1 (катодные листы)
• Срочно! Ж/д рельсы — лом, ликвидные обрезки

Частные объявления

• закупают Цветные металлы и сплавы
• закупают Черные металлы, стали и сплавы
• закупают Цветные металлы и сплавы
• закупают Черные металлы, стали и сплавы
• продают Черные металлы, стали и сплавы
• продают Черные металлы, стали и сплавы
• закупают Черные металлы, стали и сплавы
• закупают Черные металлы, стали и сплавы
• продают Цветные металлы и сплавы
• продают Цветные металлы и сплавы
• продают Нефтепродукты и их отходы
• закупают Цветные металлы и сплавы
• продают Цветные металлы и сплавы
• продают Полупроводники, неметаллы и их соединения
• продают Цветные металлы и сплавы

Все объявления + Добавьте свое Полезные инструменты

• Определить марку Определить сплав по составу
• Вес трубы или уголка Металлический калькулятор
• Для приемщиков лома Расчет выгодности сделки

Определить сплав по химическому составу Определить массу по форме изделия Расчитать прибыльность сделки

Сталь 60 конструкционная углеродистая сталь

Химический состав, % (ГОСТ 1050-2013)

Характеристики и описание

Сталь 60 относится к конструкционным нелегированным специальным качественным сталям с высоким содержанием углерода (0,60%) и нормальным содержанием марганца, обладает высокой прочностью и высокими упругими свойствами.

Сталь склонна к трещинам при закалке в воде.

Назначение

Сталь 60 применяется для изготовления деталей, к которым предъявляются требования высокой прочности и износостойкости, например:

• Эксцентрики,
• цельнокатаные колеса вагонов,
• бандажи для подвижного соства железных дорог широкой колеи,
• валки рабочие листовых станов для горячей прокатки металлов,
• шпиндели,
• бандажи,
• диски сцепления,
• пружинные кольца амортизаторов,
• замочные шайбы,
• регулировочные шайбы,
• регулировочные прокладки,
• рабочие валки листовых станов для горячей прокатки металла.

Термообработка

Мелкие детали из стали марки 60 (диаметром до 10-12мм) закаливают в масле с температуры 820-860 °С, более крупные детали — в воде с температурой 800-820 °С, отпуск производят при различной температуре в зависиости от требуемых механических свойств.

Зависимость механических свойств стали 60 от температуры отпуска

Твердость HB (ГОСТ 1050-2013)

Механические свойства металлопродукции для стали 60 (ГОСТ 1050-2013)

ПРИМЕЧАНИЕ. Механические свойства для стали 60 определены на нормализованных образцах.

Механические свойства металлопродукции из стали 60 в зависимости от размера (ГОСТ 105-2013)

ПРИМЕЧАНИЕ.

1. Механические свойства, определяются на образцах, вырезанных из термически обработанных (закалка с отпуском) заготовок.
2. Знак «+» означает, что испытания проводят для набора статистических данных, результаты испытаний заносят в документ о качестве.
3. Значения механических свойств приведены для металлопродукции круглого сечения.

Механические свойства в зависимости от сечения

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка с 950 °С в масле.

Механические свойства в зависимости от температуры испытаний

ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка с 950 °С в масле.

ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка с 950 °С в масле.

Технологические свойства

Температура ковки, °С: начала 1220, конца 800. Сечения до 300 мм охлаждаются на воздухе.

Свариваемость — не применяется для сварных конструкций, КТС с последующей термообработкой.

Обрабатываемость резанием — Аутвспл = 0,70 и А’у6ст = 0,65 в нормализованном состоянии при НВ 241.

Флокеночувствительность — малочувствительна.

Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.

Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К)

Вид поставки

• Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050-88, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86.
• Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78.
• Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 7419.0-90, ГОСТ 7419.1-90, ГОСТ 7419.3-90, ГОСТ 7419.5-90, ГОСТ 7419.8-90, ГОСТ 14955-77.
• Лист толстый ГОСТ 1577-93, ГОСТ 19903-74.
• Лента ГОСТ 2284-79, ГОСТ 1530-78, ГОСТ 21996-76, ГОСТ 21997-76.
• Полоса ГОСТ 82-70, ГОСТ 1577-93, ГОСТ 103-76.
• Проволока ГОСТ 9389-75.

Круг металлический 60С2А диаметром 12 мм — Тендеры и Аукционы г Москва

• 12.11.2020 в 11:22
  Предприятие ип Харченко
  желает приобрести:Лист стальной, холоднокатаный 0,8

  сталь: 60С2А,
  в следующем объеме: 3
  шт
  Полоса стальная 0,8

  сталь: 60С2А,
  в следующем объеме: 3
  шт
  ответить на заявку

• 09.11.2020 в 12:07
  Предприятие ЗАО «ЗЭМ» РКК «Энергия»
  приобретет:Трубы профильные стальные 80х60х3

  сталь: ст.20,
  в следующем объеме: 12
  м/п
  Трубы профильные стальные 50х30х3

  в следующем объеме: 100
  кг
  Трубы профильные стальные 50х50х3

  в следующем объеме: 50
  кг
  Круг стальной 60

  сталь: ст.20,
  в следующем объеме: 100
  кг
  Круг стальной 16

  сталь: ст.20,
  в следующем объеме: 50
  кг
  Круг стальной 16

  сталь: ст.45,
  в следующем объеме: 100
  кг
  Круг стальной 18

  сталь: ст.45,
  в следующем объеме: 50
  кг
  Круг стальной 150

  сталь: 30ХГСА,
  в следующем объеме: 500
  кг
  Стальной лист, горячекатаный 2

  сталь: ст.20,
  в следующем объеме: 250
  кг
  Стальной лист, горячекатаный 1,5

  сталь: ст.20,
  в следующем объеме: 40
  кг
  Стальной лист, горячекатаный 3

  сталь: ст.20,
  в следующем объеме: 209
  кг
  Стальной лист, горячекатаный 30х1500х1000

  сталь: 7Х3,
  в следующем объеме: 360
  кг
  Трубы нержавеющие, бесшовные 121х22

  сталь: 12х18н10т,
  в следующем объеме: 3
  м/п
  Лента стальная 0,25х135

  сталь: 60С2А,
  в следующем объеме: 5
  кг
  Трубы стальные бесшовные, горячедеформированные 32х3

  в следующем объеме: 12
  м/п
  Уголок стальной 32х4

  в следующем объеме: 200
  кг
  Уголок стальной 40х4

  в следующем объеме: 1300
  кг
  Сварочные электроды 3vv

  сталь: МР3,
  в следующем объеме: 40
  кг
  Сварочные электроды ЦЛ-11 3

  в следующем объеме: 20
  кг
  Сварочные электроды 13/45 5

  сталь: УОНИ,
  в следующем объеме: 10
  кг
  Проволока нержавеющая 4,0 мм

  сталь: Х23Ю5Т,
  в следующем объеме: 20
  кг
  Круг нержавеющий 30

  в следующем объеме: 60
  кг
  Круг нержавеющий 80

  сталь: ГОСТ 8732-7840Х,
  в следующем объеме: 450
  кг

  Пожелания заказчика:
  Труба ст. 80х60х3 12м
  Круг ст.20 60 100кг
  Лист ст.20 250кг
  Труба 50х30х3 100кг
  Труба 12х18н10т 121х22 3м
  Лента 60С2А лента 0,25х135 5кг
  Лист ст.20 1,5 40кг
  Круг ст.20 калибр. 16 50кг
  Круг ст.45 калибр. 16 100кг
  Труба ст.10-20 б/ш 32х3 12м
  Круг ст.45 калибр. г 18 50кг
  Лист ст.20 1,6 500кг
  Круг ст.20 22 300кг
  Круг ст.20 30 50кг
  Круг ст.20 130 200кг
  Круг 30ХГСА 150 500кг
  Лист ст.20 3 200кг
  Труба 50х50х3 50кг
  Лист ст.2016 1160кг
  Уголок 32х4 200кг
  Уголок 40х4 1300кг
  Электроды МР3 3 40кг
  Электроды МР3 4 10кг
  Электроды УОНИ 13/55 3 20кг
  Электроды ЦЛ-11 3 20кг
  Электроды ЦЛ-11 4 10кг
  Электроды УОНИ 13/45 3 100кг
  Электроды УОНИ 13/45 4 10кг
  Электроды УОНИ 13/45 5 10кг
  Лист 7Х3 30х1500х1000 360кг
  Проволока Х23Ю5Т 4,0 мм 20кг

  ответить на заявку

• 06.11.2020 в 13:14
  Предприятие АО КБ Арсенал
  приобретет:Круг стальной D135
  длина: 1 метр
  сталь: ЭП678У-ВД,
  в следующем объеме: 1
  шт
  Круг стальной D100
  длина: 1,6 метров
  сталь: 60С2А,
  в следующем объеме: 1
  шт

  Пожелания заказчика:
  можно на почту zakupki@kbarsenal.ru

  ответить на заявку

• 09.09.2020 в 08:50
  Предприятие РусСпецМет
  приобретет:Круг стальной 14
  длина: дл. от 6м.
  сталь: 60С2А,
  в следующем объеме: 20
  тн
  ответить на заявку
• 07.09.2020 в 11:48
  Организация (контактное лицо: prkomplektooo)
  желает приобрести:Круг стальной ф26

  сталь: 60с2а,
  в следующем объеме: 2
  тн

  ответить на заявку

Общая характеристика стали марки 60С2А

отличается высоким качеством

Сплав 60С2А является не флокеночувствителен и нельзя о нем сказать, что он склонен к хрупкости. Теперь немного о том, что же положительного можно найти в этом сплаве. Прежде всего, марка 60С2А является недорогой по своим ценовым качествам. Еще одним преимуществом является то, что данный сплав обладает выносливостью, а также вязкостью и упругостью. Можно к положительным свойствам сплава отнести наличие у него высокого предела усталости и умение воспринимать разного уровня ударные нагрузки.

Для работы с этой маркой неважно каковы условия, так как эта марка кремнистая и она способна легко работать в среде, где есть определенная норма влажности, не требуя покрытия. Для эксплуатации такой марки 60С2А необходим определенный температурный режим

Максимально температура при эксплуатации такого сплава может достигнуть — 250 ºС. Но вот с резанием могут возникнуть проблемы, так как с ним обрабатывается очень тяжело.

Зато главным преимуществом сплава данной марки является высокая степень упругости, которая идеально подходит для того, чтобы создавать рессоры и пружины, которые впоследствии будут на себе испытывать огромнейшие нагрузки. Можно даже сказать, что марка 60С2а прекрасно справляется с любыми нагрузками как с ударными, так и знакопеременными.

Сталь марки 60С2А не боится нагреваний, так как она не расширяется, но зато склонна к такому процессу, как обезуглероживание. В любой момент сплав может легко продемонстрировать свои отличные способности пружины. Именно поэтому из такого сплава можно сделать много изделий. Так, это могут быть и пружинные кольца, и фрикционные диски, и торсионные валы, а также шайбы Гровера. Но на первом месте должно стоять производство рессор и пружин, которые можно тяжело нагружать.

Общая характеристика стали

Такое широкое применение стали оправдано тем, что этот сплав имеет много положительных свойств:

1. Физико-химические.
2. Механические.
3. Технологические.

Если попытаться изменить химический состав этого широко распространенного сплава, то тогда можно получить его с различными свойствами. Такое различие позволит использовать его во многих отраслях, не только в тех, которые связаны с техникой, но и с народным хозяйством.

Все углеродистые сплавы имеют классификацию. В основе такого деления могут лежать следующие факторы:

1. Содержание углерода.
2. Назначение.
3. Качество.
4. Степень раскисления.
5. Структура в равновесном состоянии.

Расшифровка марки

В обозначении марки стали присутствует набор букв и цифр, каждая из которых обозначает процентное содержание элементов и их название:

• Масса углерода, которая выражается сотыми долями процента;
• Одна или несколько букв выражают легирующий элемент;
• Доля процента, округленная до целого значения.

Содержание элементов в стали 60С2А, %:

При выборе такого материала, как рессорно-пружинная сталь, очень важно правильно подобрать химсостав и механические свойства. ГОСТ на изделия из рессорно-пружинной стали определяется сортаментом и рядом других параметров

На химсостав и свойства оказывает влияние содержание входящих элементов:

1. C-углерод, определяет структуру и характеристики, повышенное содержание углерода приводит к хладноломкости, снижает вязкость. Пластичность и прочность падает при содержании углерода более 1%. Углерод оказывает влияние на механические свойства, такие как ковкость, свариваемость, механическая обработка.
2. Si-кремний, является раскислителем и одним из главных легирующих элементов, который способствует износостойкости, термическому упрочнению, играет роль в увеличении упругости, текучести. Оказывает влияние на закаливаемость.
3. Mn-марганец, влияет на качество, являясь раскислителем, который применяют для удаления серы, фосфора и кислорода. Благоприятно влияет на структуру металла и механические свойства: свариваемость, ковкость.
4. Cr-хром, является легирующим элементом. Хром увеличивает устойчивость к оксидированию и коррозии, повышает прочность при высоких температурах, а также увеличивает стойкость к абразивному износу.
5. Ni-никель, является элементом, который повышает прочность. Никель увеличивает коррозионную стойкость, повышает способность к термическому упрочнению, способствует увеличению вязкости и прочности.
6. Cu-медь, повышает устойчивость к коррозии, увеличивает прочностные свойства. При повышении содержания меди ухудшается качество поверхности при горячей обработке.
7. S-сера, является нежелательным элементом, повышение содержания серы увеличивает красноломкость, отрицательно влияет на пластичность, свариваемость и ударную вязкость.
8. P-фосфор, ухудшает пластичность и вязкость, повышает склонность к хладноломкости. Однако повышенное содержание фосфора улучшает механическую обработку.

Поставка БСт4пс

Поставляется в виде сортового проката, в том числе и фасонного по регламенту ГОСТ 2590-88 Прокат стальной горячекатаный круглый, ГОСТ 2591-88 Прокат стальной горячекатаный квадратный, ГОСТ 8239-89 Двутавры стальные горячекатаные, ГОСТ 19771-93 Уголки стальные гнутые равнополочные, ГОСТ 19772-93 Уголки стальные гнутые неравнополочные, ГОСТ 8278-83 Швеллеры стальные гнутые равнополочные, ГОСТ 8281-80 Швеллеры стальные гнутые неравнополочные, ГОСТ 8283-93 Профили стальные гнутые корытные равнополочные, ГОСТ 380-94 Сталь углеродистая обыкновенного качества, ГОСТ 8509-93 Уголоки стальные горячекатаные равнополочные, ГОСТ 8510-86 Уголки стальные горячекатаные неравнополочные, ГОСТ 8240-97 Швеллеры стальные горячекатаные, ГОСТ 535-88 Прокат сортовой и фасонный из углеродистой стали обыкновенного качества, ГОСТ 2879-88 Прокат стальной горячекатаный шестигранный, ГОСТ 19903-2015 Прокат листовой горячекатанный, ГОСТ 19904-90 Прокат листовой холоднокатанный, ГОСТ 16523-97 Прокат тонколистовой из углеродистой стали качественной и обыкновенного качества общего назначения, ГОСТ 503-81 Лента холоднокатаная из низкоуглеродистой стали, ГОСТ 103-76 Полоса стальная горячекатаная, ГОСТ 82-70 Прокат стальной горячекатаный широкополосный универсальный, ГОСТ 3282-74 Проволока стальная низкоуглеродистая общего назначения, ГОСТ 17305-71 Проволока из углеродистой конструкционной стали, ГОСТ 10705-80 Трубы стальные электросварные, ГОСТ 10706-76 Трубы стальные электростварные прямошовные, ГОСТ 3262-75 Трубы стальные водогазопроводные.

Физические и механические свойства стали 60С2А

Сплав марки 60С2А обладает высокой твердостью, которая рассчитывается так: HB 10-1 = 269 МПа. Если же более внимательно и тщательно рассматривать состав такой марки, то помимо углерода в его составе можно выделить и другие химические элементы, которые влияют на то, какими свойствами она будет обладать.

Конечно же, самая высокая доля в составе относится углероду. Но, кроме него, в состав сплава 60С2а могут входить следующие элементы:

• от 1, 6 и до 2 процентов кремния;
• от 0, 60 и до 0, 90 процентов марганца;
• от 0 и до 0, 30 процентов хрома;
• от 0 и до 0,25 процентов никеля;
• от 0 и до 0,20 процентов меди;
• от 0 и до 0, 025 процентов фосфора;
• от 0 и до 0, 025 серы.

Обычно такой сплав как марка 60С2А,выпускается в виде сортового фасонного проката. Это могут быть и калиброванные прутики, и полосы, и ленты, и кованные заготовки и поковки, а также шлифованные прутики в виде готовой проволоки. В настоящее время изготовление сплавов так далеко и прогрессивно шагнуло вперед, что уже можно встретить в продаже лист марки 60С2А — даже горячекатаный листовой прокат.

п2

Для изготовления рессор и пружин широко используются наиболее дешевые углеродистые, кремниевые или марганцовистые стали.

1. Выберите сталь для винтовой цилиндрической пружины из прутка диаметром 25 мм. Укажите и обоснуйте режим упрочняющей термической обработки, обеспечивающий значение предела текучести не менее 1100 МПа. Постройте график термообработки в координатах температура-время с указанием: критических точек стали, температуры нагрева, времени выдержки, среды охлаждения.

2. Опишите структурные превращения, происходящие в стали на всех стадиях термической обработки.

3. Привести основные сведения об этой стали: химический состав по ГОСТу, область применения, предъявляемые к этому виду изделий, механические свойства после выбранного режима термической обработки, технологические свойства, влияние легирующих элементов, достоинства и недостатки и др.

Термообработка.

Выберем сталь 65С2ВА, как для ответственных и высоконагруженных пружин.

Сталь 65С2ВА относят к категориям: 3, 3А, 3Б, 3В, 3Г, 4, 4А, 4Б. Для данной стали оптимальным режимом термической обработки является закалка при 850С. Закаливание производят в масло, с последующим отпуском при 350С. На самом деле отметка в 350С не является фиксированной и на практике встречается некоторый «разброс» отпускных температур. Это связано с тем, что в зависимости от температуры испытаний наблюдаются различия в релаксационной стойкости. Так, например, максимальная релаксационная стойкость стали 65С2ВА при 20°С достигается после отпуска при 300˚С. При повышении темпе­ратуры релаксационных испытаний, соответственно возрастает и температура отпуска, отвечающая достижению максимальной стойкости: максимальная релаксационная стойкость при 100˚С соответствует отпуску при 400˚С, а при 200˚С — отпуску при 450˚С.

Рис. 1. Режим термообработки стали 65С2ВА.

Структурные изменения

Сталь 65С2ВА относится к сталям перлитного класса. Для нее характерны два критических температурных перехода – Ас1 = 750˚С и Ас3 = 820˚С. При температуре Ас1 структура стали претерпевает изменение с образованием аустенитной структуры. Зерна аустенита образуются на границе фаз феррита и цементита. При этом помимо растворения цементита в аустените происходит еще и аллотропное модифицирование раствора железа α в раствор железа γ. Поскольку процесс растворения цементита происходит медленнее, нежели образование аустенитных кристаллов, то по достижению закалочных температур необходима некоторая выдержка.

При дальнейшем охлаждении в масле, благодаря очень высокой скорости охлаждения (превышающей Vкр) происходит образование структуры мелкозернистого мартенсита. Это не что иное, как пересыщенный твердый раствор углерода в железе α.

Поскольку мартенсит представляет собой очень твердую структуру, то как правило на поверхности закаленной детали образуются очень сильные остаточные напряжения. Это может привести к образованию трещин, сколов и прочих хрупких разрушений. Во избежании этого после закалки проводят продседуру отпуска. Именно после закалки и отпуска при 350-450˚С достигаютсямаксимумы предела упругости и релаксационной стойкости. Эта температура отпуска отве­чает практически полному превращению остаточного аустенита и выделению значительного количества карбидов типа М3С (рис. 71).

В составе этих карбидов, если температура от­пуска ниже 400°С, не содер­жится вольфрама, который та­ким образом сосредоточен в твердом растворе. Только после отпуска при более повышенных температурах в кар­бидах увеличивается содержание вольфрама, поэтому ско­рость коагуляции карбидов должна замедляться и соответственно уменьшаться степень разупрочнения при повышенных температу­рах отпуска, что и наблюдается в действительности.

Вследствие повышенной устойчивости против отпуска сталь 65С2ВА применяют для изготовления пружин, работающих при повышенной температуре. На рис. 4 показана релаксация напря­жений в стали 65С2ВА в зависимости от температуры отпуска и температуры испытаний. Эти данные свидетельствуют о том, что пружины из стали 65С2ВА после отпуска при 350—500 °С могут работать при нагреве до 200— 250 °С.

Таким образом, наибо­лее высокий комплекс свойств стали 65С2ВА при нормальных температурах достигается после изотермической закалки на нижний бейнит и отпуска.

Рис. 4 Влияние температуры отпуска на свойства стали 65С2ВА

От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.