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 маркировки стали 60С2А указывает на ее химический состав и качество сплава по содержанию вредных примесей – серы и фосфора, а также на степень раскисления.
Все остальные элементы, входящие в состав стали 60С2А, не включены в маркировку, т.к. не оказывают на свойства стали ощутимого влияния.
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 |
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 |
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 |
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.
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:
Сталь 60С2А не применяется для изготовления сварных конструкций, т.к. создать прочное сварное соединение не представляется возможным.
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.
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.
толщина полосы |
диаметр или сторона квадрата |
14 |
20 |
Ac1 |
Ac3 |
Arc3 |
Arc1 |
Mн[5] |
770 |
820 |
770 |
700 |
305 |
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 |
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 |
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:
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 |
Номинальная |
Временное |
Относительное |
Временное |
Лента отожженная |
Лента нагартованная |
||
От 0,10 до 4,00 включ. |
880 |
8 |
780-1180 |
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.
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 |
— |
Термообработка |
σ-1, МПа |
n |
Изотермическая закалка, |
686 |
106 |
Закалка + отпуск при 420 °С; |
637 |
106 |
Закалка в масле; |
500 |
— |
Термообработка |
KCU, Дж/см2, |
|
+20 |
-70 |
|
Закалка с 850 °С в масле; |
39 |
34 |
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 |
Критическая |
Количество |
d, мм, |
|
в воде |
в масле |
||
51-53 |
50 |
47-82 |
24-53 |
58-60 |
90 |
60 |
36 |
Сталь |
20° |
100° |
200° |
300° |
400° |
500° |
60С2А |
7680 |
7660 |
7630 |
7590 |
7570 |
7520 |
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 |
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 |
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 |
Марка стали |
При температуре испытаний, °С |
|||||||
20 |
100 |
200 |
300 |
400 |
600 |
700 |
800 |
|
60С2 |
82 |
80 |
77 |
74 |
69 |
54 |
54 |
50 |
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 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 |
|