Сталь 60С2А
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 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.
Характеристики b cвойства стали 60с2А:
Химический состав, % (ГОСТ 14959-79)
C | Mn | Si | Cr | Cu | Ni | S | P |
не более | |||||||
0,58-0,63 | 0,60-0,90 | 1,6-2,0 | 0,30 | 0,20 | 0,25 | 0,025 | 0,025 |
Химический состав, % (ГОСТ 14959-2016)
Марка | Массовая доля элементов, % | ||||||||
С | Si | Mn | Ск | V | W | Ni | B | Cu, | |
60С2А | 0,58-0,63 | 1,60-2,00 | 0,60-0,90 | Не более 0,30 | — | — | Не более | — | 0,20 |
Заменители и аналоги стали 60С2А
Аналогами называют идентичные по химическому составу сплавы, произведенные в других странах и маркированные в соответствии с иностранными стандартами. Заменители – это любые сплавы, обладающие похожими свойствами в достаточной степени, чтобы ими можно было заменить основную марку. Отечественными заменителями стали 60С2А являются марки 60С2Н2А, 60С2Г, 50ХФА.
Иностранные аналоги:
Германия DIN | 60Si7 |
США | 9260 |
Великобритания | 251A60 |
Япония | SUP 6 |
Польша | 60S2A |
Вид поставки
Сталь 60С2А поставляется в виде сортового, в том числе фасонного проката. Полосы, калиброванный пруток, серебрянка, поковки и заготовки. Реже встречается листовой прокат данной марки стали.
Характеристики и применение
Сталь 60С2А не склонна к отпускной хрупкости и нечувствительна к флокенам. Эту сталь называют рессорно-пружинной, что указывает на ее предпочтительное применение – изготовление тяжело нагруженных пружин, колец, фрикционных дисков, валов, шайб. Максимальная температура нагрева стали 60С2А – 250С. Сплав может применяться при повышенной влажности благодаря наличию кремния в составе, но это не делает его нержавеющим. 60С2А является улучшаемым сплавом. Показатели упругости, прочности, устойчивости к динамическим переменным нагрузкам повышаются после термообработки. Для улучшения свойств, сталь подвергается трем видам термической обработки – отжигу, закалке и отпуску. Рекомендуемая термическая обработка:
- 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).
Сталь 60С2А не применяется для изготовления сварных конструкций, т.к. создать прочное сварное соединение не представляется возможным.
Условия применения
Условия применения стали 60С2А для тарельчатых пружин (ГОСТ 33260-2015)
НД на поставку | Стандарт | Температура | Дополнительные |
Сортамент Технические | ГОСТ 3057 | От -60 до 120 | Применяется для работы в |
*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 | Дополнительные |
Проволока ГОСТ 14963. | От -60 | Предохранительные и |
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 |
Температура критических точек, °С
Ac1 | Ac3 | Arc3 | Arc1 | Mн[5] |
770 | 820 | 770 | 700 | 305 |
Рекомендуемые режимы обработки рессор из стали 60С2А
Температура, °C | Твердость HB | |
закалка в масле | отпуска | |
850-870* | 460-480 | 418-387 |
*При гибке листов и закалке с одного нагрева температура повышается до 900-950 °C.
Твердость металлопродукции из стали 60С2А в состоянии поставки (ГОСТ 14595-2016)
Твердость металлопродукции, НВ, не более | |
без термической обработки | термически обработанной |
302 | 269 |
Механические свойства
Источник | Состояние | Сечение, | σ0,2, | σв, | δ5, | ψ, | KCU, | Твердость HB, |
не менее | ||||||||
ГОСТ 14959-79 | Сталь категорий § 3, § 3А, § 3Б, § 3В, § 3Г, § 4, § 4А, § 4Б Закалка с 870 °С в масле; | — | 1375 | 1570 | 6 | 20 | — | — |
[6] | Изотермическая закалка с 860-880 “С, | 10 | 1570 | 1770 | 12 | 50 | 62 | HRCэ 47-50 |
[7] | Пружины. Навивка при 850-950 °С; | Не определяются | 388-477 | |||||
Рессоры. Закалка с 850-870 °С в масле; | То же | 387-418 |
Механические свойства металлопродукции при испытании на растяжение (ГОСТ 14595-2016)
Рекомендуемый режим термической обработки образцов | Механические свойства, не менее | ||||||
Закалка | Отпуск | ||||||
Температура | Среда | Температура | Среда | Предел | Временное | Относительное | Относительное |
870 | Масло | 420 | Воздух | 1375 | 1570 | 6 | 20 |
ПРИМЕЧАНИЕ:
- 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
Диаметр | σпц | σ0,2 | σв | δ5 | ψ | НВ |
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 | Временное | Относительное | Временное |
Лента отожженная | Лента нагартованная | ||
От 0,10 до 4,00 включ. | 880 | 8 | 780-1180 |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
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. | |||||
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; | |||||
20 | 1570 | 1710 | 10 | 46 | 32 |
200 | 1370 | 1670 | 13 | 40 | 34 |
300 | 1270 | 1570 | 20 | 58 | — |
400 | 1080 | 1220 | 22 | 71 | — |
Предел выносливости
Термообработка | σ-1, МПа | n |
Изотермическая закалка, | 686 | 106 |
Закалка + отпуск при 420 °С; | 637 | 106 |
Закалка в масле; | 500 | — |
Ударная вязкость KCU
Термообработка | KCU, Дж/см2, | |
+20 | -70 | |
Закалка с 850 °С в масле; | 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 — Kvтв.спл= 0,70 и Kvб.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
Критическая | Количество | d, мм, | |
в воде | в масле | ||
51-53 | 50 | 47-82 | 24-53 |
58-60 | 90 | 60 | 36 |
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 |
Физические свойства
Физические свойства стали 60С2А | |||||||
T (Град) | E 10— 5 (МПа) | a 10 6 (1/Град) | l (Вт/(м·град)) | r (кг/м3) | C (Дж/(кг·град)) | R 10 9 (Ом·м) | |
20 | 2.12 |
| 28 | 7680 |
|
| |
100 | 2.06 | 11.8 | 29 | 7660 | 510 |
| |
200 | 1.98 | 12.7 | 29 | 7630 | 510 |
| |
300 | 1.92 | 13.3 | 30 | 7590 | 520 |
| |
400 | 1.81 | 13.7 | 30 | 7570 | 535 |
| |
500 | 1.78 | 14.1 | 30 | 7520 | 565 |
| |
600 | 1.58 | 14.5 | 29 |
| 585 |
| |
700 | 1.44 | 14.4 | 29 |
| 620 |
| |
800 | 1.34 | 12.2 | 28 |
| 700 |
|
наш сортамент:
Для заказа металлопроката интересующих Вас размеров, свяжитесь с нами любым удобным для Вас способом.
Листовой прокат стали 60С2А (лист, лента, полоса) :
- Лента 0,5х220х2000 мм , 60С2А
- Лента 0,7х350х2000 мм , 60С2А
- Лента 0,7х320х2000 мм , 60С2А
- Лента 0,8х320х2000 мм , 60С2А
- Лента 1,0х320х2000 мм , 60С2А
- Лента 1,2х320х2000 мм , 60С2А
- Лента 1,5х320х2000 мм , 60С2А
- Лента 2,0х320х2000 мм , 60С2А
Сортовой прокат стали 60С2А (круг,квадрат, шестигранник-горячекатанные) :
- Круг 10 мм, 60С2А, ГОСТ 2590, 2ГП, т/о, кат 4А
- Круг 14 мм, 60С2А, ГОСТ 2590, 2ГП, т/о, кат 4А
- Круг 16 мм, 60С2А, ГОСТ 2590, 2ГП, т/о, кат 4А
- Круг 18 мм, 60С2А, ГОСТ 2590, 2ГП, т/о, кат 4А
- Круг 20 мм, 60С2А, ГОСТ 2590, 2ГП, т/о, кат 4А
- Круг 25 мм, 60С2А, ГОСТ 2590, 2ГП, т/о, кат 4А
- Круг 28 мм, 60С2А, ГОСТ 2590, 2ГП, т/о, кат 4А
- Круг 32 мм, 60С2А, ГОСТ 2590, 2ГП, т/о, кат 4А
- Круг 30 мм, 60С2А, ГОСТ 2590, 2ГП, т/о, кат 4А
- Круг 36 мм, 60С2А, ГОСТ 2590, 2ГП, т/о, кат 4А
- Круг 40 мм, 60С2А, ГОСТ 2590, 2ГП, т/о, кат 4А
- Круг 40 мм, 60С2, ГОСТ 2590
- Круг 45 мм, 60С2А, ГОСТ 2590, 2ГП, т/о, кат 4А
- Круг 50 мм, 60С2А, ГОСТ 2590, 2ГП, т/о, кат 4А
- Круг 56 мм, 60С2А, ГОСТ 2590, 2ГП, т/о, кат 4А
- Круг 60 мм, 60С2А, ГОСТ 2590, 2ГП, т/о, кат 4А
- Круг 70 мм, 60С2А, ГОСТ 2590, 2ГП, т/о, кат 4А
- Круг 80 мм, 60С2А, ГОСТ 2590, 2ГП, т/о, кат 4А
- Круг 90 мм, 60С2А, ГОСТ 2590, 2ГП, т/о, кат 4А
- Круг100 мм, 60С2А, ГОСТ 2590, 2ГП, т/о, кат 4А
- Круг110 мм, 60С2А, ГОСТ 2590, 2ГП, т/о, кат 4А
- Круг120 мм, 60С2А, ГОСТ 2590, 2ГП, т/о, кат 4А
- Круг150 мм, 60С2А, ГОСТ 2590, 2ГП, т/о, кат 4А
- Круг170 мм, 60С2А, ГОСТ 2590, 2ГП, т/о, кат 4А
- Круг180 мм, 60С2А, ГОСТ 2590, 2ГП, т/о, кат 4А