Металлопрокат » Статьи » Сталь 65Г – расшифровка марки, состав, свойства, условия обработки

Сталь 65Г – расшифровка марки, состав, свойства, условия обработки

Расшифровка

Назначение

Применение

Режимы термообработки

Плюсы и минусы

Аналоги и заменители

Характеристики

Технологические особенности

Механические свойства

Физические свойства

Условные обозначения

Одной из наиболее распространенных отечественных сталей для производства пружин и рессоров в автомобильной, авиационной, горнодобывающей, военной и другой технике, является сталь 65Г. Этот сплав совмещает в себе прочность марганцовистой углеродистой конструкционной стали с высокой сопротивляемостью ударам, что делает ее востребованной в оружейном деле. Сталь 65Г является низколегированной, не содержит в составе дорогих добавок, производится просто, без особенных технологических требований. Это делает ее доступной, распространенной и привлекательной по цене. Сталь относится к классу конструкционных, но не применяется при производстве сварных конструкций, т.к. не предназначена для сварки. Улучшаемость сплава 65Г позволяет существенно повышать срок службы и износостойкость деталей с помощью процедуры закалки.

Расшифровка

Маркировка стали 65Г состоит из числового значения 65 и буквы Г, указывающих на два основных элемента в ее составе, которые определяют свойства. Химических элементов в составе стали 65Г на самом деле гораздо больше, большинство из них являются случайными примесями. Допустимые нормы содержания таких примесей строго регламентированы, особенно для нежелательных элементов – фосфора и серы. Если количество примесей превышает допустимые нормы, элемент либо вводится в маркировку, либо к марке добавляется индекс качества (ст, сталь, А или Ш), указывающий на концентрацию фосфора и серы.

65 – показатель содержания углерода в сотых долях. Это значит, что в стали 65Г содержится 0.65% углерода. Углерод является вторым важнейшим компонентом стали, после железа, составляющего основу материала. С помощью регулирования процента углерода в сплаве, можно определять качества итогового материала, его эксплуатационные характеристики и сферу применения. С повышением содержания углерода сталь приобретает прочную структуру, позволяющую использовать металл для изготовления жестких недеформирующихся со временем металлоконструкций. Минусом такого металла становится сниженная ударная вязкость, что делает его неустойчивым к динамическим (ударным) нагрузкам. Малое содержание углерода приводит к обратным результатам: сталь становится текучей, вязкой, но теряет в жесткости и прочности. Ее назначением становится сопротивление ударным нагрузкам, а при производстве жестких конструкций такая сталь применяется ограниченно. Кроме того, малоуглеродистые стали лучше поддаются механической и технологической обработке.

Г – указывает на содержание марганца до 1.2%. Марганец часто водится в состав стали как раскислитель и присутствует в незначительном количестве почти во всех углеродистых сталях. Этот элемент снижает негативное влияние фосфора и серы. В стали 65Г добавление марганца обусловлено необходимостью упрочнения исходного материала. Благодаря добавлению марганца увеличиваются показатели твердости, ударная вязкость при этом не снижается. Содержание марганца на уровне 1% считается невысоким.

Сталь 65Г – химический состав

Массовая доля элементов не более, %:

Кремний

Марганец

Медь

Никель

Сера

Углерод

Фосфор

Хром

0,17–0,37

0,9–1,2

0,2

0,25

0,035

0,62–0,7

0,035

0,25

Назначение

Сталь 65Г является рессорно-пружинной, ее характеристики упругости, износостойкости и прочности идеально подходят для изготовления нагруженных деталей, особенно – пружин для машиностроения. Сталь считается конструкционной, однако не предназначена для изготовлений сварных конструкций из-за затрудненной свариваемости. Лучше всего этот сплав проявляет себя в подвижных элементах механизмов, работающих при постоянных нагрузках и на износ. После обработки сталь становится еще тверже, детали демонстрируют высокие показатели устойчивости к истиранию, усталости, ломкости.

Свойства стали 65Г позволяют ограниченно применять ее при производстве инструментов, например, ножей.

Применение

Из стали 65Г производят пружины и рессоры, шайбы, фрикционные диски, тормозные ленты, шестерни, корпусы подшипников, фланцы, зажимные и подающие цанги. Ассортимент изделий не ограничивается данным списком, т.к. сталь 65Г универсальна, если речь идет о деталях, требующих высокой износоустойчивости. Сталь 65Г широко применяют в машиностроении, станкостроении, кораблестроении, при производстве тяжелой военной, сельскохозяйственной, горнодобывающей техники и т.д. Стать 65Г настолько распространена, что ее можно найти в любом механизме, где используются пружины и рессоры.

Одна из экзотических сфер применения стали 65Г – производство клинкового оружия: метательных ножей, мечей для исторических реконструкций и спортивных состязаний. Клинки из этой стали требуют ухода, т.к. сталь подвержена ржавлению. Охотничьи и кухонные ножи из сплава марки 65Г не изготавливаются т.к. к этим видам ножей предъявляются другие эксплуатационные требования. В частности это связанно с подверженностью коррозии стали 65Г, в то время как кухонные и охотничьи ножи часто контактируют с влагой, потому изготавливаются преимущественно из нержавеющих сталей.

Детали и конструкции, подверженные ударным нагрузкам, также не изготавливаются из стали марки 65Г.

Режимы термообработки

Детали из стали 65Г рекомендуется улучшать с помощью закалки. Закалка повышает прочность поверхностного слоя изделия, делает изделие износостойким и продлевает срок его эксплуатации. Благодаря тому, что закалка меняет структуру не всего изделия, а лишь внешнего слоя, она не оказывает существенного влияния на упругость материала, который остается мягким внутри. Чтобы верно определить режим закалки, нужно учесть:

  1. каким образом и на каком оборудовании будет проводиться процедура;
  2. влияние температуры нагрева в зависимости от характеристик конкретной марки;
  3. оптимальное время выдержки, так же зависящее от характеристик металла;
  4. среду закаливания;
  5. оптимальный способ охлаждения.

От технологической грамотности проведения процесса будет зависеть качество итогового результата. В случае со сталью 65Г, которая является низколегированной, закалку проводят быстро, чтобы не потерять углерод, а вместе с ним и показатели прочности. Однако нагревать изделие слишком быстро также не следует, это приведет к неравномерному прогреву и закалочным трещинам.

Рекомендуется подогреть сталь в термической печи до предзакалочных температур (от 550 до 700С), после чего ее можно направлять в закалочную печь. Идеальной средой для быстрого нагревания являются солевые расплавы. Газовые и электрические печи для закалки изделий из стали 65Г применять можно, но не рекомендуется.

Форма и габариты изделия учитываются при определении оптимальной температуры закалки. Например, небольшая деталь сложной формы, изготовленная из листового проката, закаляется при минимальной температуре закаливания в диапазоне рекомендуемых (800 – 820С). Если эксплуатационные нагрузки на деталь неравномерны, закалка также может осуществляться в разных режимах для разных частей детали. Это достигается управлением температуры закалки, благодаря которому можно менять толщину слоя и величину менее прокаливаемой зоны на поверхности изделия.

Нагрев стали до верхней границы рекомендованной температуры закалки может приводить к снижению ударной вязкости через образование зернистой структуры.

Плюсы и минусы стали 65Г

Сталь 65Г распространена настолько широко благодаря ряду отличительных характеристик, соотношению цена/качество, простоте производства. Ее недостатки ограничивают сферу применения, но несмотря на это она остается одной из лучших и наиболее востребованных в своей специфике – производстве рессор, пружин и других нагруженных деталей.

Достоинства стали 65Г:

  • Износоустойчивость и прочность. Защищает делать от ломкости, деформации и разрушения даже при высоких нагрузках. После прохождения термической обработки базовые характеристики сплава увеличиваются.
  • Ударопрочность. Сталь не деформируется при ударах, за это качество ее выбирают производители клинкового оружия, такого, как метательные ножи.
  • Высокое сопротивление на разрыв.
  • Простота механической обработки. Поклонники ножей из сплава 65Г отмечают легкость в заточке в сравнении с другими материалами. Однако у этого свойства есть обратная сторона: лезвие ножа остается острым недолго.

Недостатки стали 65Г:

  • Ржавление. Сталь 65Г требует ухода, защитного покрытия или особых условий эксплуатации, иначе деталь подвергнется коррозии.
  • Нож из стали 65Г легко наточить, но и затупляется он быстро. За оружием нужен постоянный уход.
  • Затрудненная свариваемость. Сталь 65Г не применяется в сварных конструкциях.

Аналоги и заменители

Марка металлопроката

Заменитель

65Г

50ХФА

55С2

60С2

60С2А

70

70Г

9ХС

У8А

 

Зарубежные аналоги марки стали 65Г

США

1066, 1566, G15660

Германия

66Mn4, Ck67

Англия

080A67

Китай

65Mn

Болгария

65G

Польша

65G

Характеристики

Марка

Классификация

Вид поставки

ГОСТ

Зарубежные аналоги

65Г

Сталь конструкционная рессорно-пружинная

Сортовой прокат

14959–79

есть

Лента

2283–79

2284–79

Проволока

9389–75

Лист

1577–93

Технологические особенности

Термообработка

Режим

состояние поставки

Ковка

Вид полуфабриката

t, 0С

Охлаждение

Размер сечения

Условия

мм

Слиток

1200–800

до 300

В печи

Заготовка

1250–780

до 100

На воздухе

101–300

В мульде

Сварка

Свариваемость

для сварных конструкций не применяется

Флокеночувствительность - мало чувствительна.

Резка

Исходные данные

Обрабатываемость резанием Κυ

Состояние

HB, МПа

σΒ, МПа

твердый сплав

быстрорежущая сталь

закаленное отпущенное

240

840

0,85

0,8

Склонность к отпускной хрупкости - При содержании Mn ≥1% склонна.

Материал 65Г – механические свойства

Сортамент

ГОСТ

Размеры – толщина, диаметр

Режим термообработки

t

KCU

ψ

δ5

σT

σв

мм

0С

кДж/м2

%

%

МПа

МПа

Прокат

14959–79

 

Закалка

   

30

8

785

980

Отпуск

 

Лист толстый

1577–93

         

12

 

740

Лента нагартован

2283–79

             

740–1180

отожжен.

         

10–15

 

640–740

Твердость, Мпа

Сортамент

ГОСТ

HB 10-1

Прокат без термообработки

14959–79

285

термообработанный

241

Лист толстый после отжига

1577–93

229

Температура критических точек, 0С

Критические точки

Ac1

Ac3

Ar1

Ar3

Mn

Температура

721

745

670

720

270

Ударная вязкость, Дж/см2

Режимы термообработки

t

KCU при температурах

0С

-800С

-700С

-400С

-300С

-200С

00С

+200С

Закалка

830

 

12

 

24

27

69

110

Отпуск

480

Предел выносливости, МПа

Термообработка

τ−1

σ−1

Режим

t, 0С

Закалка (масло)

810

431

725

Отпуск

400

Закалка (масло)

810

284

480

Отпуск

500

Физические свойства

t

ρ

R 109

E 10-5

λ

α 106

C

0С

кг/м3

Ом·м

МПа

Вт/(м·град)

1/Град

Дж/ (кг·град)

20

7850

 

2.15

37

   

100

7830

 

2.13

36

11.8

490

200

7800

 

2.07

35

12.6

510

300

   

2

34

13.2

525

400

7730

 

1.8

32

13.6

560

500

   

1.7

31

14.1

575

600

   

1.54

30

14.6

590

700

   

1.36

29

14.5

625

800

   

1.28

28

11.8

705

Условные обозначения

Механические свойства

HRCэ

HB

KCU

ψ

δ5

σT

σв

 

МПа

кДж / м2

%

%

МПа

МПа

Твердость по Роквеллу

Твердость по Бринеллю

Ударная вязкость

Относительное сужение

Относительное удлинение при разрыве

Предел текучести

Предел кратковременной прочности

Κυ

σ0,2

τ−1

σ−1

Коэффициент относительной обрабатываемости

Условный предел текучести с 0,2% допуском при нагружении на значение пластической деформации

Предел выносливости при кручении (симметричный цикл)

Предел выносливости при сжатии-растяжении (симметричный цикл)

               

 

N

число циклов деформаций/ напряжений, выдержанных объектом под нагрузкой до появления усталостного разрушения/ трещины

Свариваемость

 

Без ограничений

Ограниченная

Трудно свариваемая

Подогрев

нет

до 100–1200С

200–3000С

Термообработка

нет

есть

отжиг

Физические свойства

R

Ом·м

Удельное сопротивление

ρ

кг/м3

Плотность

C

Дж/(кг·град)

Удельная теплоемкость

λ

Вт/(м·град)

Коэффициент теплопроводности

α

1/Град

Коэффициент линейного расширения

E

МПа

Модуль упругости

t

0С

Температура

Оформление заказа
Оставьте заявку и наши специалисты свяжутся с Вами в ближайше время
Форма заказа обратного звонка!
Оставьте заявку и наши специалисты свяжутся с Вами в ближайше время