Обзор стали 60С2А
В настоящее время на различных производствах используются стали разных марок. Каждый из подобных материалов имеет свои отличительные характеристики, плюсы и минусы. Так, для производства упругих предметов, к примеру, пружинных деталей, сегодня часто задействуется металл с маркировкой 60С2А. О нем и поговорим в данной статье.
Состав и расшифровка
Прежде чем детально рассматривать все особенности и нюансы применения сплава с маркировкой 60С2А, целесообразно расшифровать его наименование. Если обратить внимание на название данного металла, то можно почерпнуть такую важную информацию о нем:
- 60C подразумевает то, что в содержании сплава имеется углерод в объеме 0,6%;
- цифровое значение «2» свидетельствует о том, что в металле имеется 2% кремния;
- буквенное значение «A» указывает на высокое качество материала.
Химический состав рассматриваемого сплава складывается из нижеперечисленных важных компонентов.
- C – углерод. Именно этот компонент оказывает важнейшее влияние на состояние материала. Он отражается на его структуре. Очень высокое содержание рассматриваемого химического элемента приводит к хладноломкости, способствует снижению уровня вязкости. И пластичность, и уровень плотности металла могут значительно снизиться при наличии более 1% углерода. Этот элемент отражается на механических свойствах материала.
- Si – кремний. Компонент, выступающий в роли раскислителя. Кроме того, кремний служит легирующим элементом, приводящим к более высокой износостойкости готового продукта. Рассматриваемый компонент также ведет к термоупрочнению, приумножает упругость и текучесть сплава, влияет на уровень закаливаемости.
- Mn – марганец. Химический элемент, от которого тоже зависит качество сплава. Марганец также является раскислителем. Его добавляют, чтобы удалить из содержания серу, кислород и фосфор. Компонент очень хорошо отражается на структурных особенностях материала, способствует свариваемости и ковкости.
- Cr – хром. Еще один легирующий компонент. Приумножает устойчивость металла и к коррозии, и к процессу оксидирования. А также хром способствует упрочнению металлов даже под воздействием очень высоких температурных значений. Благодаря хрому возрастает устойчивость к абразивному изнашиванию.
- Ni – никель. Элемент, призванный повышать характеристики прочности материала. Благодаря ему укрепляется коррозийная стойкость, а также способность к термоуплотнению. При этом растет вязкость и прочность стали.
- Cu – медь. За счет наличия данного элемента возрастает устойчивость металла к коррозии, заметно повышаются и прочностные показатели. Если меди содержится слишком много, то из-за этого может серьезно пострадать качество поверхностей стали по ходу горячих обработок.
- S – сера. Указанный элемент не является желательным, он не приносит пользы. Из-за повышения объема серы повышается и красноломкость металла, страдает степень его пластичности, уменьшается вязкость ударного типа.
- P – фосфор. Еще один нежелательный элемент, из-за которого ухудшается уровень пластичности металла, снижается вязкость, зато возрастает риск хладноломкости. Правда, превышение процентного содержания фосфора может повлечь за собой и улучшение механических обработок стали с маркировкой 60С2А.
Абсолютно все составляющие, которые имеются в содержании рассматриваемого сплава, регулируются соответствующим ГОСТом.
Характеристики и свойства
Узнаем все самое важное и необходимое о стали с маркировкой 60С2А.
- Данный вид металла относят к перлитной категории. Чтобы добиться структуры мартенситного типа, подобному материалу требуется быстрое охлаждение после нагрева до критических температурных показателей. Для этого подойдет масло.
- Классическая площадка текучести у этого материала не предусмотрена.
- Показатели остаточного деформирования являются крайне низкими. Благодаря этому можно сделать вывод, что особенностью металла 60С2А является повышенная степень упругости вкупе с выносливостью.
- Прочностные характеристики рассматриваемого сплава можно определить, отталкиваясь от вида термообработки. Таким же образом определяется и степень жесткости стали. К примеру, металлические круги имеют прочность, составляющую 129 Мпа, а также предел текучести – 117 МПа. Благодаря этому обеспечивается упругость изделий.
- Предел кратковременной прочности подобного сплава находится в рамках 780-1180 МПа.
- После процедуры отпуска подобный материал не становится слишком хрупким. Кроме того, сталь с маркировкой 60С2А не демонстрирует флокеночувствительности.
- Если подробно рассматривать модуль упругости стали с маркировкой 60С2А, то здесь актуальным будет такое значение – E=212000 МПа. Модуль сдвига G – 820000 МПа.
- Твердость стали по Роквеллу доходит до отметки 269 МПа.
- Удельный вес рассматриваемого популярного металла составляет 7680 кг/куб.м.
- Качественный сплав с маркировкой 60С2А может быть подвергнут резке. Осуществляется подобная операция при горячекатаном состоянии и при условии HB от 270 до 320.
- Для изготовления сварных конструкций рассматриваемая категория металла не подходит.
Типы выпуска
Существует несколько основных типов выпуска металла с маркировкой 60С2А. Ознакомимся со списком наиболее распространенных и популярных вариантов:
- прокат сортового типа (в его число входит и фасонный вид);
- калиброванные прутки;
- стальная лента;
- проволочная продукция;
- шлифованные прутки и серебрянка;
- круг;
- лист.
Каждый из указанных видов проката, в котором выпускается стальная продукция, соответствует и регулируется рядом ГОСТов.
Применение
Качественный сплав, который соответствует установленной маркировке 60С2А, в настоящее время используется на большом количестве производств. Применение такого типа стали подразумевает эксплуатацию в условиях крайне жестких деформаций и нагрузок циклического типа. По этим причинам к рессорно-пружинному металлу предъявляются особенные требования, касающиеся его уровня пластичности, истираемости, стойкости к изнашиванию.
Механические особенности рассматриваемого сплава чаще всего задействуются при изготовлении пружинных деталей, а также валов фрикционного типа, рессорных элементов, штанг и прочих изделий подобного рода. Материал марки 60С2А в соответствии с ГОСТ 14959-79 относят к классу высоконагруженных. Из такого металла изготавливают проволоку. Подобный товар характеризуется очень хорошими деформирующими свойствами. Кроме того, сплав 60С2А нередко применяют в машиностроении. Многие составляющие, которые делаются из этого материала, предназначаются для установки на автомобили, разного рода механизмы и оборудование. Речь идет даже о гусеничной или колесной тяжелой технике.
Аналоги
Качественный тип стали с маркировкой 60С2А имеет множество неплохих аналогов, демонстрирующих максимальную схожесть с ним. Аналогичные сплавы производятся в разных странах, обозначаются различными маркировками. Рассмотрим наиболее популярные из них:
- отличным качеством характеризуются аналоги из Японии – SUP6 и SUP7;
- в качестве аналогов могут послужить и немецкие сплавы – 60MnSiCr4, 60SiCir7, 65Si7;
- аналоги производятся и на территории Китая – 0Si2Mn;
- для производства пружин и даже казачьей шашки, а также прочих подобных деталей подойдет металл из Франции с маркировкой 61SiCr7;
- аналогами могут послужить стали из Америки – 9260, G92600.
Обработка
Качественный металл 60С2А может проходить различные виды обработок, в том числе и термообработки. Рассмотрим основные особенности и нюансы проведения таких операций.
- Закалка рассматриваемого материала должна производиться при температурном режиме, составляющем 870 градусов Цельсия. Далее стальная заготовка отправляется на охлаждение в специальное масло. Отпуск при этом необходимо производить при 470 градусах Цельсия, за счет чего появляется возможность получения троостита. Материал будет сохранять твердость в рамках 35-45 HRC.
- В целом температурная обработка стали рассматриваемой марки бывают следующей: начальной (подразумевается отжиг материала), конечной (имеется в виду закалка) и средней (подразумевается отпуск стали).
- Процедура отпуска способствует значительному повышению параметров твердости металла.
Если навивка пружинной детали производится при условии единственного подогрева, то на следующей стадии должна быть непосредственно термическая обработка в соответствии со всеми нормами и правилами.