Описание стали 60 и ее использование

Описание стали 60 и особенностей ее использования стоит начать с того, что речь пойдет о марке, которая относится к группе конструкционных, углеродистых. Одни из главных отличительных черт в данном случае – это отсутствие склонности материала к флокеночувствительности и отпускной хрупкости. А также важно заметить, что эта сталь не используется при монтаже сварных конструкций.

Стали, к категории которых относится рассматриваемая марка, производят в мартеновских печах или же специальных конвертерах. Обозначение этой категории качественных сплавов начинается с самого слова «Сталь». Указанные после две цифры – это средний показатель содержания углерода. В описываемом случае число 60 обозначает 0,6 процента.

Анализируя химический состав, можно выделить следующие компоненты, которые содержит сталь 60.

• Углерод – 0,57-0,65%.

• Кремний – от 0,17-0,37%.

• Марганец – от 0,5-0,8%.

• Никель – в пределах 0,3%.

• Сера – до 0,04%.

• Фосфор – около 0,035%.

• Хром – в пределах 0,25%.

• Медь – до 0,3%.

• Мышьяк – примерно 0,08%.

Не стоит забывать и о таком понятии, как мартенсит. Он является базовым компонентом структуры стали после ее закалки.

Одними из главных особенностей нелегированной специальной стали 60 являются повышенное содержание углерода и нормальная концентрация марганца. Важно акцентировать внимание также на высоком пределе прочности и соответствующей упругости. Технологические свойства сплава выглядят следующим образом.

1. Температура ковки (начало и конец) – 1220 и 800 градусов соответственно. Охлаждение заготовок с сечением в пределах 300 мм осуществляется на воздухе.

2. Свариваемость – не используют для сборки сварных конструкций.

3. Флокеноустойчивость – сплав малочувствителен к поражению флокенами.

4. Склонность к хрупкости при отпуске – отсутствует.

Механические свойства материала определяются температурой отпуска. Так, твердость НВ согласно ГОСТу горячекатаной и кованой стали без термообработки и после отжига или же высокого отпуска составляет 225 и 229 соответственно. Если речь идет о калиброванном или имеющем специальную отделку поверхности сплаве, то эти показатели фиксируются на отметках 269 и 229.

Описываемый сплав с учетом его ключевых характеристик оказывается на рынке в виде:

• фасонного и сортового прокатов;

• листов и полос разной ширины;

• лент;

• труб и соединительных элементов для них;

• низко-, средне- и высокоуглеродистой проволоки.

Принимая во внимания качество и сферу применения стали, производители во многих странах выпускают ее аналоги.

• Соединенные Штаты – 1059, 1060 и 1064, а также С1060, G10590, G10600 и G10640.

• Япония – SWR-7, S58C, а также стали S60C-CSP и S65C-CSP.

• Германия – C60, C60D, а также C60E и C60R. Помимо этого, немецкие компании производят стали марок 1.0601 и 1.1221, а также Ck60 и Ck60N.

• Франция – С60, С60Е и C60RR, 1C60 и 2С60, а также ХС60, ХС65 и AF70.

• Великобритания – 060А2, и 060А62, 1449CS и 1449HS, 60CS и 60HS, а также выпускаются C60, C60E и CS60.

• Италия – сплавы С60 и 1С60, а также стали С60Е и C60R.

• Бельгия – сталь марки С60-1 и С60-2.

• Испания – сплавы С60 и С60-Е.

• Швеция – марки 1665 и 1678.

• Швейцария – С60 и Ck60.

А также европейские страны представляют в соответствующем сегменте следующие типы сплавов:

• чешский – 12061;

• венгерский – C60E;

• румынские – OLC60, OLC60AT и OLC60X;

• польские – 60, 60rs, а также D55;

• болгарские – 60, C60 и C60E.

И, конечно же, помимо всех перечисленных вариантов, на современном рынке также представлен аналог рассматриваемого сплава, выпускаемый производителями из Поднебесной. В Южной Корее производят сталь марки SM58C, а австралийские компании предлагают сплав с маркировкой 106.0.

Описываемый сплав широко используется при изготовлении деталей разной сложности, к которым предъявляются повышенные требования в контексте устойчивости к износу и прочности. Речь в данном случае идет о следующих элементах:

• колеса для вагонов цельнокатаные;

• эксцентрики с разными параметрами;

• элементы бандажных конструкций для подвижного железнодорожного состава;

• валки листовых станов;

• шпиндели;

• регулировочные шайбы и прокладки;

• диски сцепления;

• шайбы замочные;

• кольца амортизаторов пружинного типа.

Конечно же, это далеко не полный перечень деталей, выполняемых из конструкционной качественной стали 60.

Прежде всего стоит выделить такой момент, как обрабатываемость материала резанием. При нормализации и НВ 241 Ку твердого сплава и быстрорежущей стали равны 0,7 и 0,65 соответственно. Не менее важным является также режим термообработки при полном отжиге и закалке.

Так, для мелких деталей (сечение до 12 мм) температура нагрева при закалке в масле составляет 820-860 градусов. Более габаритные заготовки и изделия закаливают в воде при 800-820 градусах. Рабочая температура при отпуске зависит от требований к механическим свойствам.

В то же время перегрев может привести к следующим негативным последствиям:

1. окислению поверхности детали;

2. повышению внутреннего напряжения;

3. обезуглероживанию;

4. трансформации структуры.

Сложные по форме изделия необходимо предварительно подогревать. Для этого такие детали несколько раз помещают на короткие временные промежутки в соляные ванны. Альтернативой будет выдержка в печах при температуре от 400 до 500 градусов. Имеет свои особенности и процесс охлаждения стали. При этом используется вода в чистом виде или же с добавлением солей и щелочных растворов. Если речь идет о легированных сплавах, то актуальным становится минеральное масло.

Важно акцентировать внимание на том, что нагрев, выдержка, а также охлаждение и отпуск необходимо выполнять при строгом соблюдении правил. И речь идет о разработанных специалистами технологических картах. Нарушения в данном случае будут причинами следующих проблем.

1. Неравномерный прогрев и охлаждение детали, подвергающейся термической обработке – появление трещин и деформация металла, неоднородность структуры и ухудшение механических свойств.

2. Пережог стали, причиной которого становится проникновение молекул кислорода в обрабатываемою поверхность – образование оксидов, способных существенно трансформировать характеристики внешнего слоя. Избыток кислорода в печи при нагреве приводит к выгоранию углерода.

3. Попадание воды в охлаждающее масло – может стать причиной образования трещин.