Сталь 60С2А. Характеристики, применение, цены и аналоги

Сталь 60С2А – характеристики и применение

Благодаря характеристикам, марку применяют в производстве упругих изделий – пружинн, рессор. Сталь 60С2А по классификации относят к конструкционным рессрсно-пружинным. Заменителями выступают стали 60С2Н2А, 60С2Г, 50ХФА.

Характеристика

Сталь 60С2А относится к перлитному классу. Для получения мартенситной структуры требуется ускоренное охлаждение после нагрева до критической температуры, например, в масле. Традиционная площадка текучести у марки отсутствует. Остаточная деформация наоборот низкая. То есть, особенность стали – высокая степень упругости и выносливости.

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.

Сопоставляя химический состав и влияние отдельных компонентов на свойства сплава, можно предположить, что марка 60С2А должна обладать высокой прочностью, упругостью, ударной вязкостью, достигаемыми при соблюдении специальных приёмов термической обработки.

Механические свойства стали 60С2А

Прочностные свойства 60С2А определяются режимами проведенной термообработки. Поскольку интерес представляют эксплуатационные характеристики деталей, в статье не рассматриваются показатели стали в отливках. Они представляют практический интерес только для технологов крупных металлообрабатывающих предприятий, занимающихся изготовлением металлопроката.

Здесь будут рассмотрены прочностные показатели товарной стали в виде круга и ленты.

Как уже говорилось в общем описании марки 60С2А, оптимальные показатели достигаются при закалке в масле и последующем отпуске с целью снятия внутренних напряжений.

Круглая сталь после закалки и отпуска имеет предел прочности 12,7 кг/кв. мм, условный предел текучести 11,7 кг/кв. мм. Близость предела текучести к пределу прочности говорит о высоких упругих свойствах стали.

Предел выносливости 60С2А при симметричном цикле на растяжение равен 49 кг/кв. мм, на кручение 29,5 49 кг/кв. мм.

Чтобы понимать значение приведённых чисел, стоит вспомнить, что предел прочности стали 3 составляет около 37 кг/кв. мм.

Применение марки 60С2А

Сфера использования стали определяется её свойствами. Сталь 60С2А широко применяется для изготовления тяжелонагруженных элементов конструкций, испытывающих знакопеременные нагрузки.

Это – разнообразные пружины, фрикционные диски, шайбы Гровера, пружинные кольца, цанги, торсионы – упругие стержни, работающие на кручение. Последние встречаются в подвесках тяжелой гусеничной и колёсной техники, упругих валах многопоточных редукторов, передающих большую мощность.

Аналоги стали 60С2А

Среди упругих сталей, выплавляемых в других странах (Spring steel) можно выделить ряд, обладающих схожим составом и близкими характеристиками к 60С2А:

  • в США – 9260, G92600,
  • в Германии – 60MnSiCr4, 60SiCr7, 65Si7,
  • в Японии – SUP6, SUP7.

Оцените статью:

Сталь 60С2А

Общие сведения

Заменитель
Сталь 60С2Н2А, Сталь 60С2Г, Сталь 50ХФА
Вид поставки
Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 14959-79, ГОСТ 2590-71, ГОСТ 2591-71, ГОСТ 2879-69, ГОСТ 7419.0-78 — ГОСТ 7419.8-78.

Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 1051-73.

Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 7419.0-78 — ГОСТ 7419.8-78.

Лента ГОСТ 2283-79, ГОСТ 21997-76.

Полоса ГОСТ 103-76, ГОСТ 4405-75.

Проволока ГОСТ 14963-78.

Поковки и кованые заготовки ГОСТ 1133-71, ГОСТ 14595-79.НазначениеТяжелонагруженные пружины, торсионные валы, пружинные кольца, цанги, фрикционные диски, шайбы Гровера и др.

Химический состав

Химический элемент%
Углерод (C)0.52-0.63
Кремний (Si)1.6-2.0
Медь (Cu), не более0.20
Марганец (Mn)0.60-0.90
Никель (Ni), не более0.25
Фосфор (P), не более0.025
Хром (Cr), не более0.30
Сера (S), не более0.025

Механические свойства

Термообработка, состояние поставкиСечение, ммσ0,2, МПаσB, МПаδ5, %ψ, %KCU, Дж/м 2HBHRCэ
Сталь категорий: 3,3А,3Б,3В,3Г,4,4А,4Б. Закалка 870 °С, масло, отпуск 420 °С.13751570620
Изотермическая закалка 860-880 °С, расплавленная соль 310-330 °С. Отпуск 310-330 °С, воздух.101570177012506247-50
Пружины. Навивка 850-950 °С. Закалка 850 -870 °С, масло. Отпуск 430-460 °С, воздух.388-477
Рессоры. Закалка 850-870 °С, масло. Отпуск 400-450 °С, воздух.387-418

Механические свойства при повышенных температурах

t испытания, °Cσ0,2, МПаσB, МПаδ5, %ψ, %KCU, Дж/м 2
Пруток диаметром 17 мм. Закалка 860 °С, масло. Отпуск 550 °С, 3 ч. НВ 340-364
201090127011-133324
3009301220154443
400820950197144
500510590238743
Закалка 860 °С, масло. Отпуск 425 °С
2015701710104632
20013701670134034
300127015702058
400108012202271

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

Подробная характеристика стали марки 60С2А

Сталь зависит во многом от того, какие комплектующие элементы входят в ее состав. Известно, что в сплав стали входят четыре важных элемента: кремний, хром, марганец и углерод. Каждый из этих элементов придает свои конкретные свойства сплаву. Например, на первом месте должно стоять такое свойство, как прочность.

Общая характеристика стали

Кстати, такой сплав металла, как сталь, можно встретить в автомобилестроении, когда необходимо изготовить какие-то запчасти для машин. Прекрасно этот сплав подходит для изготовления деталей для летательного аппарата, разнообразных приборов, а также еще множества строительных конструкций и некоторых инструментов.

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.

Общая характеристика стали марки 60С2А

Данная марка относится к рессорно-пружинным, так как по своей конструкции она не только отличается высоким качеством, но и необычной легированной конструкцией. Считается, что данный сплав обладает особыми свойствами, которые формируются на основе железа.

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.

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.

Проволока из стали марки 60С2А

Большим спросом пользуется стальная проволока марки 60С2А, которая представляет собой легированную пружину. В ее составе основным элементом является кремний, который в процентах успел обогнать даже углерод. Кроме кремния и углерода в состав сплава марки 60СА входит еще и марганец.

Такой состав сплава марки 60С2А прекрасно подходит для изготовления пружин и ей подобных изделий, которым порой потом приходится еще и подвергаться высоким нагрузкам, которые обычно вызывают деформацию. Изготовление проволоки из сплава 60С2А осуществляется по определенным стандартам и соответствует всем показателям ГОСТ.

На сегодняшний день существует два способа изготовления пружин. Первый метод — это горячая навивка, второй — холодная навивка. Второй метод позволяет изготовить проволоку равную диаметром от 0,5 мм и до 14,0 мм. Кстати, не стоит забывать, что обычно пружинная проволока может иметь не только обычную точность, но и повышенный вариант точности.

Используется такая марка на машиностроительных заводах и фабриках, которые как раз и нуждаются в таком материале, как рессорно-пружинный. На предприятия такая стальная проволока из марки 60СА поступает уже в определенном виде. Чаще всего это или моток, или пруток. Упругий и выносливый материал позволяет предприятиям изготавливать необходимые рессоры и пружины, используемые, например, в автомобильных подвесках.

Сталь 60С2А

Скачать полный прайс-лист ООО «ПрофПрокат»

Классификация, номенклатура и общие нормыГОСТ 14959-79, ОСТ 1 90005-91, ОСТ 3-98-80Сортовой и фасонный прокат:ГОСТ 1051-73, ГОСТ 1133-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 7419-90, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 14955-77, ТУ 14-1-2118-77, ТУ 14-1-2265-77, ТУ 14-1-4343-89, ТУ 14-11-245-88, ТУ 14-136-367-2008, ТУ 14-1-5416-2001, ТУ 3-761-80, ТУ 14-1-501-73, ТУ 14-1-1271-75,Листы и полосыГОСТ 103-2006, ГОСТ 4405-75, ТУ 14-1-1409-75, ТУ 14-1-1123-74, ТУ 14-1-1986-77, ТУ 14-1-2108-77, ТУ 14-234-61-89, ТУ 14-130-278-96Проволока стальная средне- и высокоуглеродистаяГОСТ 26366-84ЛентыГОСТ 2283-79, ГОСТ 21996-76, ГОСТ 21997-76, ТУ 14-1-2992-80Проволока стальная легированнаяГОСТ 14963-78Болванки. Заготовки. СлябыТУ 14-1-1213-75

Химический состав в % материала 60С2А

Химический элементГОСТ 14959-79, ОСТ 3-98-80, ТУ 14-1-2108-77 в %ТУ 14-1-1123-74 , в %
Углерод (С)0,58 – 0,630,58 – 0,63
Кремний (Si)1,60 – 2,001,60 – 2,00
Хром (Cr), не более0,300,30
Марганец (Mn)0,60 – 0,900,60 – 0,90
Никель (Ni), не более0,250,25
Сера (S), не более0,0250,025
Фосфор (P), не более0,0250,025
Медь (Cu), не более0,200,20
Железо (Fe)основаоснова

Механические свойства при Т=20oС материала 60С2А

Механические свойства стали 60С2А в зависимости от температуры отпуска

Механические свойства материала 60C2A при повышенных температурах

Технологические свойства марки стали 60С2А

Температура критических точек стали 60С2А

Твердость материала 60C2A

Состояние поставкиСечение, ммσt, МПаσв, МПаδ5, %Δ4ψ, %KCU, кДж/м2HBHRCHV
Градация показателей свойств готовых термообработанных деталей по ОСТ 1 90005-911520-177044,0-48,0
Лента холоднокатаная нагартованная 0,1-4,0 мм по ГОСТ 2283-79 в состоянии поставки0,1-4,0780-1180
Лента холоднокатаная отожженая обыкновенного качества 0,1-4,0 мм по ГОСТ 2283-79 в состоянии поставки0,1-4,0≤880≥8
Лента холоднокатаная термообработанная (0,05-1,30 мм) для пружинящих деталей и пружин по ГОСТ 21996-76 и лента плющеная (0,15-2,00 мм) по ГОСТ 21997-76 (указана группа прочности ленты1270-1570375-485
1580-1860486-600
≥1860≥600
Лист горячекатаный тонкий. Без термоообработки – в состоянии поставки0,5-3,9≥1570≥1770≥12
Лист. Изотермическая закалка с 860-880 °С в расплавленную соль (tсоли=310-330 °С) + отпуск при 310-330 °С, охлаждение на воздухе≤10≥1570≥1770≥12≥50≥60847-50
Проволока со специальной отделкой поверхности для изготовления пружин холодной навивкой в состоянии поставки по ГОСТ 14963-780,5-14,0≤1030
Пружины. Навивка при 850-950 °С. Закалка в масло с 850 -870 °С + Отпуск при 430-460 °С, охлаждение на воздухе388-477
Рессоры. Закалка в масло с 850-870 °С + Отпуск при 400-450 °С, охлаждение на воздухе387-418
Сортовой прокат. Закалка в масло с 870 °C + Отпуск при 470 °C≤80≥1324≥1471≥6≥25
Сортовой прокат. Сталь категорий: 3, 3А, 3Б, 3В, 3Г, 4, 4А, 4Б. Закалка в масло с 870 °С + Отпуск при 420 °СОбразец≥1375≥1570≥6≥20

Предел выносливости стали 60С2А

Прокаливаемость материала 60С2А

Физические свойства конструкционной рессорно-пружинной стали 60C2А

60С2А

Сталь 60С2А конструкционная рессорно-пружинная легированная высококачественная

Заменители: Сталь 50ХФА, Сталь 60С2Н2А, Сталь 60С2Г

Сталь 60С2А применяется : для изготовления горячекатаного толстолистового проката; тяжелонагруженных пружин, торсионных валов, пружинных колец и шайб, цанг, фрикционных дисков, шайб Гровера; пружинных упорных плоских внутренних эксцентрических колец, применяемых для фиксации деталей в корпусах до +200 °С; холоднокатаной термообработанной ленты толщиной 0,05-1,30 мм и плющеной термообработанной ленты толщиной 0,15-2,00 мм для изготовления пружинящих деталей и пружин, за исключением заводных; измерительных лент.

Состояние поставкиHB
ГОСТ 14959-79. Прокат категорий 1А, 2А, 3А, 3В, 4А т/о
ГОСТ 14959-79. Прокат категорий 1Б, 2Б, 3Б, 4Б, 3Г без т/о
Химический состав в %
НТДCSPMnCrSiNiFeCu
ТУ 14-1-1123-740,58-0,63≤0,025≤0,0250,60-0,90≤0,301,60-2,00≤0,25≤0,20
ГОСТ 14959-790,58-0,63≤0,025≤0,0250,60-0,90≤0,301,60-2,00≤0,25Ост.≤0,20
Механические свойства при 20°С
Состояние поставкиСечениеHBHRCHRBHVHSh
Градация показателей свойств готовых термообработанных деталей по ОСТ 1 90005-91
1520-177044,0-48,0
Лента холоднокатаная 0,1-4,0 мм по ГОСТ 2283-79 в состоянии поставки
нагартованная0,1-4,0780-1180
отожженая обыкновенного качества0,1-4,0≤880≥8
Лента холоднокатаная термообработанная (0,05-1,30 мм) для пружинящих деталей и пружин по ГОСТ 21996-76 и лента плющеная (0,15-2,00 мм) по ГОСТ 21997-76 (указана группа прочности ленты)
1270-1570375-485
1580-1860486-600
≥1860≥600
Лист горячекатаный тонкий (0,5-3,9 мм). Без термоообработки – в состоянии поставки
0,5-3,9≤931≥13
Лист. Изотермическая закалка с 860-880 °С в расплавленную соль (tсоли=310-330 °С) + отпуск при 310-330 °С, охлаждение на воздухе
≤10≥1570≥1770≥12≥50≥60847-50
Проволока со специальной отделкой поверхности для изготовления пружин холодной навивкой в состоянии поставки по ГОСТ 14963-78
0,5-14,0≤1030
Пружины. Навивка при 850-950 °С. Закалка в масло с 850 -870 °С + Отпуск при 430-460 °С, охлаждение на воздухе
388-477
Рессоры. Закалка в масло с 850-870 °С + Отпуск при 400-450 °С, охлаждение на воздухе
387-418
Сортовой прокат. Закалка в масло с 870 °C + Отпуск при 470 °C
≤80≥1324≥1471≥6≥25
Сортовой прокат. Сталь категорий: 3, 3А, 3Б, 3В, 3Г, 4, 4А, 4Б. Закалка в масло с 870 °С + Отпуск при 420 °С
Образец≥1375≥1570≥6≥20≤241

Механические свойства в зависимости от температуры отпуска

60С2А

Общая характеристика стали марки 60С2А

СПЕЦПРЕДЛОЖЕНИЕ! Звоните (343) 345-16-09, 380-22-16!

НаименованиеМарка сталиРазмерКоличествоЦена >0,1т
Лист60С2А2,56,097120000получить счет
Лист60С2А141,93770000получить счет
Лист60С2А184,96770000получить счет
Круг60С2А902,30875000получить счет

Высококачественная конструкционная легированная рессорно-пружинная сталь 60С2А относится к специальным сталям – сплавам с особыми свойствами на основе железа . Эти особые свойства достигаются добавлением в химический состав стали легируемых элементов. 60С2А не флокеночувствительна, а также не склонна к отпускной хрупкости.

Из плюсов данной марки несомненным является то, что она недорогая, обладает выносливостью, упругостью и вязкостью, имеет высокий предел усталости, очень хорошо воспринимает ударные нагрузки . Кроме того, кремниестая сталь 60С2А может работать без покрытия в среде нормальной влажности, максимальная температура эскплуатации – 250 ºС. Резанием обрабатывается тяжело.

Марка :60С2А
Классификация:Сталь конструкционная рессорно-пружинная
Заменитель:
ГОСТы:ГОСТ 1133-71, ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 103-2006, ГОСТ 1051-73, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 7419-90, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78, ГОСТ 14955-77, ГОСТ 14959-79, ГОСТ 4405-75, ГОСТ 2283-79, ГОСТ 21996-76, ГОСТ 21997-76, ГОСТ 26366-84, ГОСТ 14963-78
Применение:тяжелонагруженные пружины, торсионные валы, пружинные кольца, цанги, фрикционные диски, шайбы Гровера и др.


Все подробности о применении 60С2А читай здесь >>

смотреть остатки и цены >>

Химический состав в % материала 60С2А

CSiMnNiSPCrCu
0.58 – 0.631.6 – 20.6 – 0.9до 0.25до 0.025до 0.025до 0.3до 0.2

Температура критических точек материала 60С2А.

Ac1 = 770 , Ac3(Acm) = 820 , Ar3(Arcm) = 770 , Ar1 = 700 , Mn = 305

Механические свойства при Т=20 o С материала 60С2А .

СортаментРазмерНапр.sвsTd5yKCUТермообр.
ммМПаМПа%%кДж / м 2
15701375620Закалка 870 o C, масло, Отпуск 420 o C,
Лента отожжен.9008
Твердость материала 60С2А после отжига ,HB 10 -1 = 269 МПа
Твердость материала 60С2А без термообработки ,HB 10 -1 = 302 МПа

Физические свойства материала 60С2А .

TE 10 – 5a 10 6lrCR 10 9
ГрадМПа1/ГрадВт/(м·град)кг/м 3Дж/(кг·град)Ом·м
202.12287680
1002.0611.8297660510
2001.9812.7297630510
3001.9213.3307590520
4001.8113.7307570535
5001.7814.1307520565
6001.5814.529585
7001.4414.429620
8001.3412.228700
TE 10 – 5a 10 6lrCR 10 9

Технологические свойства материала 60С2А .

Свариваемость:не применяется для сварных конструкций.
Флокеночувствительность:не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости:не склонна.

Зарубежные аналоги материала 60С2А

Внимание! Указаны как точные, так и ближайшие аналоги.

Читайте также:  Лист ПВЛ 506. Характеристики, размеры, цены и применение
Ссылка на основную публикацию