Сталь 65г коэффициент пуассона
При проектировании стальных изделий или элементов конструкций учитывают способность сплава выдерживать разнонаправленные виды нагрузок: ударные, изгибающие, растягивающие, сжимающие. Значение модуля упругости стали, наряду с твердостью и другими характеристиками, показывает стойкость к этим воздействиям.
Например, в железобетонном строительстве используют продольные и поперечные арматурные стержни. В горизонтальной плоскости они подвержены растяжению, а в вертикальной — давлению всей массы конструкции. В местах концентрации напряжений: углы, технологические проемы, лифтовые шахты и лестничные пролеты — размещают большее количество арматуры. Способность бетона впитывать воду служит причиной постоянных изменений сжимающих и растягивающих нагрузок.
Рассмотрим другой пример. В военное время создавалось множество разработок в сфере авиации. Самыми частыми причинами катастроф были возгорания двигателей. Отрываясь от земли, самолет попадает в атмосферные слои с разреженным воздухом и его корпус расширяется, обратный процесс происходит при посадке. Кроме этого, на конструкцию воздействует сопротивление воздушных потоков, давление искривленных слоев воздуха и другие силы. Несмотря на прочность, существующие в то время сплавы не всегда были пригодны для изготовления ответственных деталей, в основном, это приводило к разрывам топливных баков.
В различных видах промышленности из стали изготавливают детали подвижных механизмов: пружины, рессоры. Марки, используемые для таких целей, не склонны к трещинообразованию при постоянно изменяющихся нагрузках.
Модуль упругости стали
Упругость твердых тел — это способность принимать исходную форму после прекращения деформирующих воздействий. Например, брусок пластилина обладает нулевой пружинистостью, а резиновые изделия можно сжимать и растягивать. При различных применениях сил к предметам и материалам, они деформируются. В зависимости от физических свойств тела или вещества, различают два вида деформации:
- Упругая — последствия исчезают по окончании действия внешних сил;
- Пластическая — необратимое изменение формы.
Модуль упругости — название нескольких физических величин, характеризующих склонность твердого тела деформироваться упруго.
Впервые понятие было введено Томасом Юнгом. Ученый подвешивал грузы к металлическим стержням и наблюдал за их удлинением. У части образцов длина увеличилась в два раза, другие — были разорваны в ходе эксперимента.
Сегодня определение объединяет ряд свойств физических тел:
Модуль Юнга: Вычисляется по формуле E= σ/ε, где σ — напряжение, равное силе, деленной на площадь ее приложения, а ε — упругая деформация, эквивалентная отношению удлинения образца с начала деформации и сжатию после ее прекращения.
Модуль сдвига (G или μ): способность сопротивляться деформации при сохранении объема, когда направление нагрузок производится по касательной. Например, при ударе по шляпке гвоздя, если он был произведен не под прямым углом, изделие искривляется. В сопромате величину используют для вычисления сдвигов и кручения.
Модуль объемной упругости или объемного сжатия (К): изменения, вызванные действием всестороннего напряжения, например, гидростатического давления.
Коэффициент Пуансона (Ⅴ или μ): отношение поперечного сжатия к продольному удлинению, вычисляется для образцов материалов. У абсолютно хрупких веществ он равен нулю.
Константа Ламе: энергия, провоцирующая возвращение в исходную форму, вычисляется через построение скалярных комбинаций.
Модуль упругости стали соотносится с рядом других физических величин. Например, при проведении эксперимента на растяжение, важно учитывать предел прочности, превышение которого оборачивается разрушением детали.
- Соотношение жесткости и пластичности;
- Ударная вязкость;
- Предел текучести;
- Относительное сжатие и растяжение (продольное и поперечное);
- Пределы прочности при ударных, динамических и др. нагрузках.
Применение ряда подходов обусловлено требованиями к механическим свойствам материалов в разных отраслях промышленности, строительства, приборостроения.
Модуль упругости разных марок стали
Наибольшей способностью противостоять деформации обладают рессорно-пружинистые стальные сплавы. Эти материалы характеризуются высоким пределом текучести. Величина показывает напряжение, при котором деформация растет без внешних воздействий, например при сгибании и скручивании.
Характеристики упругости стали зависят от легирующих элементов и строения кристаллической решетки. Углерод придает стальному сплаву твердость, однако в высоких концентрациях снижается пластичность и пружинистость. Основные легирующие добавки, повышающие упругие свойства: кремний, марганец, никель, вольфрам.
Нередко, нужных показателей можно достичь лишь с помощью специальных режимов термообработки. Таким образом все фрагменты детали будут иметь единые показатели текучести, а слабые участки будут исключены. В противном случае изделие может надломиться, лопнуть или растрескаться. Марки 60Г и 65Г обладают такими характеристиками, как сопротивление разрыву, вязкость, стойкость к износу, они применяются для изготовления промышленных пружин и музыкальных струн.
В металлургической промышленности создано несколько сотен марок стали с разными модулями упругости. В таблице приведены характеристики популярных сплавов.
Таблица модулей прочности марок стали
| Наименование стали | Модуль упругости Юнга, 10¹²·Па | Модуль сдвигаG, 10¹²·Па | Модуль объемной упругости, 10¹²·Па | Коэффициент Пуассона, 10¹²·Па |
| Сталь низкоуглеродистая | 165…180 | 87…91 | 45…49 | 154…168 |
| Сталь 3 | 179…189 | 93…102 | 49…52 | 164…172 |
| Сталь 30 | 194…205 | 105…108 | 72…77 | 182…184 |
| Сталь 45 | 211…223 | 115…130 | 76…81 | 192…197 |
| Сталь 40Х | 240…260 | 118…125 | 84…87 | 210…218 |
| 65Г | 235…275 | 112…124 | 81…85 | 208…214 |
| Х12МФ | 310…320 | 143…150 | 94…98 | 285…290 |
| 9ХС, ХВГ | 275…302 | 135…145 | 87…92 | 264…270 |
| 4Х5МФС | 305…315 | 147…160 | 96…100 | 291…295 |
| 3Х3М3Ф | 285…310 | 135…150 | 92…97 | 268…273 |
| Р6М5 | 305…320 | 147…151 | 98…102 | 294…300 |
| Р9 | 320…330 | 155…162 | 104…110 | 301…312 |
| Р18 | 325…340 | 140…149 | 105…108 | 308…318 |
| Р12МФ5 | 297…310 | 147…152 | 98…102 | 276…280 |
| У7, У8 | 302…315 | 154…160 | 100…106 | 286…294 |
| У9, У10 | 320…330 | 160…165 | 104…112 | 305…311 |
| У11 | 325…340 | 162…170 | 98…104 | 306…314 |
| У12, У13 | 310…315 | 155…160 | 99…106 | 298…304 |
Модуль упругости для металлов и сплавов
| Наименование материала | Значение модуля упругости, 10¹²·Па |
| Алюминий | 65—72 |
| Дюралюминий | 69—76 |
| Железо, содержание углерода менее 0,08 % | 165—186 |
| Латунь | 88—99 |
| Медь (Cu, 99 %) | 107—110 |
| Никель | 200—210 |
| Олово | 32—38 |
| Свинец | 14—19 |
| Серебро | 78—84 |
| Серый чугун | 110—130 |
| Сталь | 190—210 |
| Стекло | 65—72 |
| Титан | 112—120 |
| Хром | 300—310 |
Упругость сталей
| Наименование стали | Значение модуля упругости, 10¹²·Па |
| Сталь низкоуглеродистая | 165—180 |
| Сталь 3 | 179—189 |
| Сталь 30 | 194—205 |
| Сталь 45 | 211—223 |
| Сталь 40Х | 240—260 |
| 65Г | 235—275 |
| Х12МФ | 310—320 |
| 9ХС, ХВГ | 275—302 |
| 4Х5МФС | 305—315 |
| 3Х3М3Ф | 285—310 |
| Р6М5 | 305—320 |
| Р9 | 320—330 |
| Р18 | 325—340 |
| Р12МФ5 | 297—310 |
| У7, У8 | 302—315 |
| У9, У10 | 320—330 |
| У11 | 325—340 |
| У12, У13 | 310—315 |
Предел прочности
Твердые тела способны выдерживать ограниченные нагрузки, превышение предела приводит к разрушению структуры металла, формированию заметных сколов или микротрещин. Возникновение дефектов сопряжено со снижением эксплуатационных свойств или полным разрушением. Прочность сплавов и готовых изделий проверяют на испытательных стендах. Стандартами предусмотрен ряд испытаний:
- Продолжительное применение деформирующего усилия;
- Кратковременные и длительные ударные воздействия;
- Растяжение и сжатие;
- Гидравлическое давление и др.
В сложных механизмах и системах выход из строя одного элемента автоматически становится причиной повышения нагрузок на другие. Как правило, разрушения начинаются на тех участках, где напряжения максимальны. Запас прочности служит гарантией безопасности оборудования во внештатных ситуациях и продлевает срок его службы.
Сталь 65г для ножей: плюсы, минусы и особенности
Железо в сочетании с углеродом образует сталь. Пропорции этих химических элементов могут быть разными в зависимости от применения и необходимых свойств. Чтобы добиться хорошей прочности и нужной долговечности в сплавы добавляют компоненты, которые нужны для улучшения свойств металла. Многие оружейники ставят перед собой задачу – создать высокопрочную сталь для ножа, одновременно не должна страдать твёрдость. В наши дни популярной является сталь 65Г.
Листы рессорной стали 65Г.
Характеристики
Низкая стоимость сделала сталь 65г довольно популярной. Но из-за своей плохой коррозионной стойкости материал почти не используется для изготовления кухонных ножей. При закаливании сплав не боится перегрева. Но при высоких температурах снижается ударная вязкость. Температура закаливания лежит в диапазоне от 800 до 8200 С.
Плюсы
Основным достоинством является низкая стоимость продукта. Именно этот фактор сделал марку довольно популярной. Помимо этого преимущества есть следующий плюсы:
- Удароустойчивость и стойкость к деформации.
- Повышенная твёрдость, препятствующая разрушению, ломкости или хрупкости при больших нагрузках.
- Лёгкость и быстрота заточки.
- Высокая величина сопротивляемости к разрыву.
Все вышеописанные свойства сплава обеспечиваются благодаря присутствию легирующего элемента марганца.
Минусы
В природе не существует идеальных материалов. Помимо достоинств можно найти недостатки:
- Как любой углеродосодержащий сплав, он имеет низкую стойкость к коррозии и очень быстро ржавеет.
- Ножи из стали 65Г имеют свойство легко затачиваться, но они, к тому же, быстро тупятся. Поэтому за режущей кромкой нужно постоянно следить и при необходимости чаще затачивать.
- Ограниченная применяемость режущих инструментов.
Все плюсы и минусы носят относительный характер.
Описание марки стали 65г
65 — содержание углерода в сплавах в сотых, а «г» — марганец (легирующий элемент).
Температура ковки стали: начала — 1250 °C, конца — 760−780°C.
65 г представляет собой износостойкий, вязкий, прочный, упругий материал, с хорошим сопротивлением разрыву и стойкостью к ударным нагрузкам.
Механические свойства стали — следующих категорий:
Температура закалки — 830 °C, масляная. Температура отпуска — 470 °C.
Существует несколько видов поставки стали 65 г, одним из них является следующий:
ГОСТ 14959–79 — фасонный и сортовой прокат.
Химический состав стали
Легирующий элемент, присутствующие в этой марке — марганец, его количество составляет примерно от 0.90 до 1.20 %. Марганец нужен для того, чтобы избавиться от окислов железа. А также он служит для повышения величины сопротивления разрыву, увеличения твёрдости и предела упругости, для дополнительного уплотнения стали. Эти характеристики имеют большое значение для сплава. По изначальному своему применению он получил название пружинно-рессорный.
В составе есть кремний в большом количестве (от 0,17- 0,37 %). Он влияет на упругость, увеличивая её, но при этом значительно снижается ударная вязкость. Хром (его количество около 0,25 %) увеличивает механические свойства при нагрузках: ударной и статической. Его содержание также повышает жаростойкость и режущие свойства.
Фосфор и сера считаются вредными примесями, их присутствие отрицательно влияет на качество. Но этот недостаток в стали 65г компенсирует присутствие большого количества марганца.
В таблице представлен химический состав стали 65Г:
| Железо (Fe) | Углерод (С) | Марганец (Mn) | Кремний (Si) | Фосфор (P) | Сера (S) |
| 97% | 0,62-0,7% | 0,9-1,2% | 0,17-0,37% | Менее 0,035% | Менее 0,035% |
Расшифровка
В углеродистых сталях содержание этого химического элемента указывают процентах. Как правило, величина фигурирует в названии 65% углерода. Присутствие легирующего элемента марганца в соответствии с ГОСТ обозначено буквой Г.
Производство стали 65г регламентирует ГОСТ 14959-2016. Действие документа распространяется на горячекатаный и кованый прокат. Стандарт нормирует химический состав.
Клинок ножа из стали 65Г.
Производство.
Лист из стали 65Г может изготавливаться как горячей прокаткой, так и холодной. В первом случае, продукция имеет матовую шероховатую поверхность и направлена на использование в промышленности для создания сварных, болтовых и клепаных конструкций, а также для применения в машиностроении. Холоднокатаные листы предназначены для гибки и штамповки, и популярны в перерабатывающей промышленности. Тонкий листовой прокат может служить сырьём для изготовления кровельных и стеновых профлистов с полимерным или цинковым покрытием, или без него.
Применение
Сталь 65Г широко применяется в машиностроении. Пластичные свойства данной марки позволили сделать её эталоном в производстве рессор, пружин, упорных шайб. Благодаря твёрдости стало возможно изготовление из неё деталей с повышенной износостойкостью:
- Корпусов для подшипников.
- Тормозных фланцев.
- Шестерёнок.
- Фрикционных дисков.
Сталь 65Г на протяжении многих лет применяют в мастерских для изготовления ножей. Это обусловлено высокой твёрдостью и дешевизной материала.
Однако есть такой огромный недостаток, как подверженность ржавчине. Поэтому изделия требуют особого ухода. Чаще эта сталь применяется для того, чтобы изготавливать метательные ножи, спортивное либо турнирное оружие (мечи, сабли, шашки).
Минусы стали 65г
Как и у любого сплава, у этой есть ряд минусов, которые не дают использовать этот материал в определенных целях:
- Из-за того, что данный материал относится к группе углеродсодержащих соединений, он крайне сильно подвержен коррозии.
- Хоть данная сталь и легко затачивается, она достаточно быстро теряет заточку. Именно поэтому нужно постоять следить за режущей кромкой и за ее сведением, постоянно подтачивать нож.
- Довольно весомые ограничения по применению.
Преимущества и недостатки являются больше относительными, их не всегда можно применить ко всем ножам, сделанным из данного сплава. Это обусловлено тем, что у каждого производителя технология производства либо немного, либо серьезно отличаются друг от друга.
Рекомендации при выборе
Сталь 65г совсем не поддаётся свариванию. При изготовлении изделий следует учитывать это свойство.
Также нужно помнить, что материал чаще всего применяется для спортивного холодного оружия. Это обусловлено хорошей стойкостью к ударам при одновременной низкой стоимостью исходного материала. Это позволяет иметь в наличии снаряды при небольших материальных затратах.
Нож сделанный из стали 65Г.
Ножи из 65г не рекомендуется использовать в хозяйственных целях, например, на кухне, где постоянная сырость. Чтобы режущие инструменты, изготовленные из этой марки, не покрывались ржавчиной, их необходимо хранить в сухих помещениях. Масляное покрытие защитит клинки от коррозии.
Закалка пружинно-рессорной стали 65г
И холодное оружие согревает душу. Ара Багдасарян
Мастерская «Зброевы фальварак» на протяжении нескольких лет занимается изготовлением мечей и иного клинкового оружия для рыцарских фестивалей. Основной маркой стали, с которой работает наша мастерская, является сталь 65г.
Данная сталь в силу своих свойств, считается одной из лучших для изготовления длинноклинкового оружия предназначенного для рыцарских турниров.
Однако свойства стали, которые приобретаются в ходе изготовления меча, во многом есть результат правильной термической обработки. Так как же производится закалка стали 65г?
Нагрев стали, цвет в зависимости от температуры
Чем резать листовую сталь 65г, и листовой дюраль Д16АТ?
Почему стоит купить лист 65Г в нашей компании.
Группа компаний МеталлЭнергоХолдинг – это поставщик металлопроката, выделяющийся тем, что не только реализует и осуществляет доставку, но и проводит первичную обработку изделий. Мы предлагаем вам следующие услуги про переработки продукции:
- Разматывание арматуры из стали по необходимой длине;
- Поперечная и продольная резка листового проката гильотинными ножницами, газо- и гидрорезкой, плазменной, лентопильной или лазерной резкой;
- Изготовление профлистов с полимерным покрытием или оцинковкой.
Наличие на нашей металлобазе полностью благоустроенных ангаров, позволяют нам давать дополнительную гарантию сохранности и высочайшего качества продукции из металла любой ценности.
Для оперативной погрузки у нас в наличии 6 козловых, 4 мостовых подвесных крана, а также несколько вспомогательных манипуляторов.
Чтобы купить у нас любой продукт металлургии, свяжитесь с нами по номеру из раздела контакты. Наши компетентные сотрудники помогут вам определиться с выбором и подберут максимально выгодный способ доставки.
Точечная сварка с Telwin Digital Car Spotter 5500
Digital Car Spotter 5500 – трехфазный аппарат точечной конденсаторной сварки с микропроцессорным регулированием. Он оснащен контрольной панелью, с помощью которой автоматически задаются параметры сварки. Вам только нужно учесть используемый инструмент и толщину свариваемого листа. Небольшой, но многофункциональный аппарат Digital Car Spotter 5500 дает возможность выполнять работы любой сложности по кузовному ремонту в автосервисе, имея для этого стандартный и дополнительный набор инструментов и оснастки. Также незаменимым будет такой аппарат в мелкосерийном производстве. В стандартном наборе к аппарату прилагается пистолет для приварок шпилек, шайб, обратный молоток, набор аксессуаров. В дополнительный набор входит: тележка для удобной транспортировки, с-образные клещи, универсальное рихтовочное устройство, разогревающий электрод, оснастка для вытяжки ребер жесткости, держатель для приварки волнистой проволоки, а также зажимы для кузовных работ, обратные молотки, точечные крепления массы. С помощью данного аппарата не только осуществляют различную одно- двухстороннюю точечную сварку, но и выпрямляют листы с разнообразными деформациями, осуществляют нагрев и закалку с помощью угольного электрода (для закалки необходимо быстро охладить поверхность водой).
Сталь 65Г: характеристики и применение
Сталь 70Г Сталь 60С2ХФА Сталь 60ХФА (60ХФ) Сталь 65 Сталь 65Г (65Г1) Сталь 65ГА Сталь 65С2ВА Сталь 68А Сталь 68ГА Сталь 70 Сталь 60С2ХГ Сталь 70Г2 Сталь 70С2ХА (ЭИ142) Сталь 70С3А Сталь 70ХГФА Сталь 75 Сталь 80 Сталь 85 Сталь КТ-2 Сталь КТ-3 Сталь 55С2А Сталь 3К-7 Сталь 40Р Сталь 50РА (50Р) Сталь 50ХГ Сталь 50ХГА Сталь 50ХГФА Сталь 50ХФА (50ХФ) Сталь 51ХФА Сталь 55С2 Сталь 60С2Х (60С2ХА; 60С2ХАА) Сталь 55С2ГФ Сталь 55ХГР Сталь 55ХФА (55ХФ) Сталь 60Г Сталь 60С2 Сталь 60С2А Сталь 60С2Г Сталь 60С2Н2А
Описание
Сталь 60 Г применяется: для изготовления плоских и круглых пружин, рессор, пружинных колец и других деталей пружинного типа, от которых требуются высокие упругие свойства и износостойкость; бандажей, тормозных барабанов и лент, скоб, втулок и других деталей общего и тяжелого машиностроения; ножей землеройных машин (бульдозеров, скреперов, грейдеров и автогрейдеров, а также для ножей бульдозерного и грейдерного оборудования экскаваторов, катков и других землеройных машин); измерительных лент.
Примечание
Сталь рессорно-пружинная легированная.
Механические свойства стали 60 при нормальной температуре
| Вид поставки | Размер | Напр. | sв | sT | d5 | y | KCU | Термообработка |
| мм | — | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | — | |
| Прокат, ГОСТ 1050-88 | до 80 | 680 | 400 | 12 | 35 | Нормализация | ||
| Лента отожжен., ГОСТ 2284-79 | 440-740 | 10 | ||||||
| Лента нагартован., ГОСТ 2284-79 | 740-1130 | |||||||
| Сталь | 700 | 510 | 17 | 60 | Закалка и высокий отпуск | |||
| Сталь | 30 | К | 920 | 590 | 19 | 50 | 240 | Закалка 780 — 830oC, масло, Отпуск 560oC |
Стандарты
Сталь 60 конструкционная углеродистая сталь
Заменители
Иностранные аналоги
Цифра 60 обозначает, что среднее содержание углерода в стали составляет 0,60%.
Химический состав, % (ГОСТ 1050-88)
| C | Si | Mn | Cr | S | Р | Cu | Ni | As |
| не более | ||||||||
| 0,57-0,65 | 0,17-0,37 | 0,50-0,80 | 0,25 | 0,04 | 0,035 | 0,25 | 0,25 | 0,08 |
Химический состав, % (ГОСТ 1050-2013)
| Марка стали | Массовая доля элементов, % | |||||||
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Cu | |
| не более | ||||||||
| 60 | 0,57-0,65 | 0,17-0,37 | 0,50-0,80 | 0,030 | 0,035 | 0,25 | 0,30 | 0,30 |
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.[1]
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.
Температура критических точек, °С [81]
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)
| Марка стали | Твердость HB, не более | |||
| горячекатаной и кованой | калиброванной и со специальной отделкой поверхности | |||
| без термической обработки | после отжига или высокого отпуска | нагартованной | после отжига или высокого отпуска | |
| 60 | 255 | 229 | 269 | 229 |
Механические свойства металлопродукции для стали 60 (ГОСТ 1050-2013)
| Марка стали | Механические свойства, не менее | |||
| Предел текучести σ0,2, МПа | Временное сопротивление σв, МПа | Относительное удлинение δ5, % | Относительное сужение ψ, % | |
| 60 | 400 | 680 | 12 | 35 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Механические свойства для стали 60 определены на нормализованных образцах.
Механические свойства металлопродукции из стали 60 в зависимости от размера (ГОСТ 105-2013)
| Механические свойства металлопродукции размером | |||
| Предел текучести σ0,2, МПа не менее | Временное сопротивление σв, МПа | Относительное удлинение δ5, % | Работа удара KU, Дж |
| не менее | |||
| до 16 мм включ. | |||
| 580 | 850—1000 | 11 | + |
| св. 16 до 40 мм включ. | |||
| 520 | 800—950 | 13 | + |
| св. 40 до 100 мм включ. | |||
| 450 | 750-900 | 14 | + |
- Механические свойства, определяются на образцах, вырезанных из термически обработанных (закалка с отпуском) заготовок.
- Знак «+» означает, что испытания проводят для набора статистических данных, результаты испытаний заносят в документ о качестве.
- Значения механических свойств приведены для металлопродукции круглого сечения.
Механические свойства в зависимости от сечения [140]
| Сечение, мм | Место вырезки образца | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ, % | КСU, Дж/см2 |
| не менее | ||||||
| Закалка с 780-830 °С в масле; отпуск при 560 °С | ||||||
| 30 | К | 590 | 920 | 19 | 50 | 24 |
| 30 | Ц | 540 | 880 | — | — | 49 |
| Закалка с 780-830 °С в масле; отпуск при 610 °С | ||||||
| 10 | Ц | 600 | 860 | 20 | 58 | 73 |
| 30 | К | 540 | 880 | 20 | 50 | 49 |
| 60 | К | 480 | 730 | 25 | 60 | 49 |
| 60 | Ц | 390 | 680 | 27 | 56 | 49 |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска [140]
| tотп., °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/см2 | Твердость НВ |
| 400 | 1430 | 1690 | 2 | 3 | 4,9 | 450 |
| 450 | 1280 | 1430 | 5 | 10 | 19 | 410 |
| 500 | 1120 | 1210 | 7 | 16 | 23 | 375 |
| 550 | 1040 | 1150 | 7 | 20 | 24 | 370 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка с 950 °С в масле.
Механические свойства в зависимости от температуры испытаний [82]
| tисп., °С | σв, МПа | δ5, % | ψ, % |
| 20 | 700 | 17 | 60 |
| 200 | 680 | 14 | — |
| 300 | 560 | 27 | — |
| 500 | 460 | 30 | — |
| -25 | 760 | (21) | 61 |
| -40 | 790 | (23) | 61 |
Предел текучести стали 60 в зависимости от температуры испытаний
Технологические свойства [81]
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.
Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.
Прокаливаемость [50]
Полоса прокаливаемости стали 60 после заклки с 820°С приведена на рисунке ниже.
Критический диаметр d
| Количество мартенсита, % | d, мм, после закалки | |
| в воде | в масле | |
| 50 | 26-48 | 10-20 |
| 90 | 15-30 | 3-12 |
Плотность ρп кг/см3 при температуре испытаний, °С
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 | ||||||
| 60 | 11,0 | 11,9 | — | 13,9 | 14,6 | |||||
Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К)
| Марка Стали | λ Вт/(м*К), при температуре испытаний, °С | |||||||||
| 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | ||||||
| 60 | — | 68 | 53 | — | 36 | |||||
Модуль Юнга (нормальной упругости) Е, ГПа
| Марка Стали | При температуре испытаний, °С | |||||||||
| 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | ||||||
| 60 | 204 | — | 208 | 189 | 174 | |||||
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 | |||||
| 60 | 483 | 487 | — | 529 | — | 567 | ||||
Вид поставки
Узнать еще
Сталь 35 конструкционная углеродистая качественная…
Углеродистая сталь марки СтЗпс — обыкновенного кач…
Сталь Х12МФ инструментальная штамповая…
Сталь 50(50А) — конструкционная углеродистая…
Химический состав
| Стандарт | C | S | P | Mn | Cr | Si | Ni | Fe | Cu |
| ГОСТ 14959-79 | 0.57-0.65 | ≤0.035 | ≤0.035 | 0.7-1 | ≤0.25 | 0.17-0.37 | ≤0.25 | Остаток | ≤0.2 |
| ГОСТ 17152-89 (ИСО 7129-82 | 0.57-0.65 | ≤0.035 | ≤0.035 | 0.7-1 | ≤0.25 | 0.17-0.37 | ≤0.25 | Остаток | ≤0.2 |
Fe — основа.
Прокаливаемость стали 60
| Расстояние от торца, мм | Примечание | |||||||||
| 1,5 | 3 | 4,5 | 6 | 7,5 | 9 | 12 | 21 | 33 | 45 | Закалка 820 °С |
| 57,5-63,5 | 56-62 | 51-60,5 | 38,5-59 | 35-56 | 35,5-51,5 | 32-42 | 31,5-40 | 26-38 | 25-34 | Твердость для полос прокаливаемости, HRC∂ |
| Количество мартенсита, % | Критический диаметр в воде | Критический диаметр в масле |
| 50 90 | 26-48 15-30 | 10-20 3-12 |
Механические характеристики
Механические свойства стали 60 в зависимости от сечения
| Сечение, мм | Место вырезки образца | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (Дж / см2) |
| Закалка 780-830 °С, масло. Отпуск 560 °С | ||||||
| 30 30 | К Ц | 590 540 | 920 880 | 19 — | 50 — | 24 49 |
| Закалка 780-830 °С, масло. Отпуск 610 °С | ||||||
| 10 30 60 60 | Ц К К Ц | 600 540 480 390 | 860 880 730 680 | 20 20 25 27 | 58 50 60 56 | 73 49 49 49 |
Описание механических обозначений
| Название | Описание |
| Сечение | Сечение |
| sТ|s0,2 | Предел текучести или предел пропорциональности с допуском на остаточную деформацию — 0,2% |
| σB | Предел кратковременной прочности |
| d5 | Относительное удлинение после разрыва |
| d4 | Относительное удлинение после разрыва |
| d10 | Относительное удлинение после разрыва |
| y | Относительное сужение |
| HRC | Твёрдость по Роквеллу (индентор алмазный, сфероконический) |
Основные сведения
Рессорно-пружинная сталь — сплав, который обладает очень высоким пределом текучести. Предел текучести — это физическое свойство какого-либо материала, характеризующее напряжение, при котором деформация продолжают расти без увеличения нагрузки. По факту этот показатель отражает способность материала сохранять свою форму при изгибе и скручивании.
Чем лучше материал сохраняют форму при деформации, тем выше у него предел текучести. Высокий предел текучести возникает в материале за счет специальных методов обработки (закалка, отпуск). Это отличает сталь-пружину от многих других стальных сплавов, которые обычно «обретают необычные свойства» за счет включения в их состав различных легирующих добавок.
В России для производства пружинной стали применяются низколегированные сплавы с минимальным количеством добавочных компонентов. В американских, европейских, азиатских странах также часто применяются среднеуглеродистые и высокоуглеродистые соединения, содержащие хром.
Также применяются соединения, содержащие большое количество марганца, никеля, кремния, вольфрама, азота. Эти компоненты делают материал еще более пластичным, а также повышают его химическую инертность (то есть такой материал не будет вступать в реакцию с щелочами, кислотами, солями). Как ясно из названия, пружинная сталь обычно применяется для производства пружин, торсионов, рессор, фортепианных струн, хомутов и многих других изделий.
Физические характеристики
| Температура | Е, ГПа | G, ГПа | r, кг/м3 | a, 10-6 1/°С | С, Дж/(кг · °С) |
| 0 | 204 | 81 | 7810 | — | — |
| 20 | 204 | — | 7810 | — | — |
| 100 | — | — | — | 116 | 483 |
| 200 | — | — | — | 119 | 483 |
| 300 | — | — | — | 129 | — |
| 400 | — | — | — | 129 | 487 |
| 600 | — | — | — | 138 | 529 |
| 800 | — | — | — | 146 | 575 |
Марки стальных сплавов
В соответствии с нормами ГОСТ любой металл маркируется с помощью специального короткого кода, который отражает количественный состав сплава. Код имеет буквенно-числовое обозначение. Структура кода такая — ЧЛ1Л2Л3. Расшифровывается код следующим образом:
- Ч — это число, которая отражает содержание углерода в сотых или десятых долях процента.
- Л1, Л2, Л3 — это легирующие добавки (буква) и ее содержание в целых долях процентах (число). Если возле обозначения добавки число отсутствует, то это значит, что элемент содержится в концентрации менее 1%. Обозначения для некоторых элементов: Х — хром, Н — никель, С — кремний, Г — марганец, В — вольфрам, А — азот.
- Если легирующая добавка одна, то она записывается в виде Л1. При наличии дополнительных элементов легирующие добавки записываются в виде Л2, Л3 и так далее.
- Для примера рассмотрим два сплава: 50ХГ и 65С2ВА. Сплав 50ХГ содержит 0,50% углерода, а также хром и марганец в концентрации менее 1%. Сплав 65С2ВА содержит 0,65% углерода, 2% кремния + вольфрам и азот в концентрации менее 1%.
Области применения кипящей стали
Эта металлопродукция имеет определенные ограничения по сферам использования. Она не допускается для изготовления:
- крепежных элементов котлов, работающих под давлением;
- конструкций и оборудования, запланированных для эксплуатации при температурах ниже -20°C
- аппаратов, эксплуатируемых при динамических, знакопеременных, пульсирующих нагрузках;
- оборудования и конструкций, контактирующих с агрессивными, взрыво- и пожароопасными средами, сжатыми и сжиженными газами.
Из слитков кипящей стали производят полосы, листы, тонкие плиты, проволоку, прутки, штрипсы, трубы, предназначенные для изготовления продукции рядового назначения.
Читайте также: