Рессорно-пружинный квадрат 55С2А в Минске


Рессорно-пружинный квадрат 55С2А: конструкционная пружинная сталь для упругих элементов

Рессорно-пружинный квадрат 55С2А — горячекатаный профиль квадратного сечения из кремнистой пружинной стали, легированной марганцем. Марка 55С2А относится к классу пружинных кремнистых сталей и поставляется по ГОСТ 14959-2016. Буква «А» в обозначении указывает на повышенную чистоту по неметаллическим включениям и ужесточённый контроль содержания серы и фосфора. Квадрат применяется преимущественно для изготовления упругих элементов, работающих при знакопеременных и циклических нагрузках.

Химический состав и структура

Сталь 55С2А содержит 0,52–0,60 % углерода, 1,40–1,80 % кремния и 0,60–0,90 % марганца. Кремний повышает предел упругости и сопротивление релаксации напряжений, марганец увеличивает прокаливаемость. Содержание серы не превышает 0,015 %, фосфора — 0,020 %, что снижает риск образования трещин при циклическом нагружении. Микроструктура после закалки и среднего отпуска — троостит или троостосорбит, обеспечивающая сочетание прочности и пластичности.

Механические свойства

После термической обработки (закалка 860–880 C, отпуск 420–480 C) достигаются следующие характеристики:

  • предел прочности — 1250–1450 МПа;
  • предел текучести — не менее 1100 МПа;
  • относительное удлинение — 6–9 %;
  • относительное сужение — не менее 25 %;
  • ударная вязкость KCU — не менее 25 Дж/см;
  • твёрдость после отпуска — 42–48 HRC.

Сортамент и геометрические параметры

Квадрат 55С2А выпускается со стороной от 10 до 100 мм. Для размеров свыше 50 мм нормируется макроструктура и допускается пониженная пластичность. Кривизна прутков не превышает 0,5 % длины. Кромки квадрата выполняются с притуплением или радиусом, исключающим концентраторы напряжений при последующей гибке.

Сторона квадрата, ммПредельные отклонения, ммДлина прутка, ммТвёрдость, HRCКривизна, %
12+0,3 / –0,33000–600042–460,3
25+0,4 / –0,43000–600043–470,4
40+0,6 / –0,64000–600044–480,5
60+0,8 / –0,84000–600042–470,5
80+1,0 / –1,04000–600041–460,5

Технологические особенности

Сталь 55С2А склонна к обезуглероживанию при нагреве под закалку, поэтому нагрев ведут в защитной атмосфере или с минимальной выдержкой. Прокаливаемость ограничена: критический диаметр в масле составляет 20–25 мм, что необходимо учитывать при выборе сечения квадрата для массивных упругих элементов. Обрабатываемость резанием в состоянии поставки удовлетворительная; после закалки — низкая, что требует применения абразивной обработки.

Области применения

  • пружины и рессоры подвески грузового подвижного состава и спецтехники;
  • упругие элементы тормозных систем и механизмов натяжения;
  • пружины клапанов и предохранительных устройств компрессорного оборудования;
  • шпиндельные пружины металлорежущих станков;
  • упругие элементы бурового и нефтегазового оборудования;
  • детали виброизоляторов и демпферов прокатных станов.

Вопросы и ответы

Чем марка 55С2А отличается от 55С2?

Буква «А» обозначает повышенную чистоту по неметаллическим включениям и более жёсткие ограничения по сере и фосфору, что повышает сопротивление усталостному разрушению при циклических нагрузках.

Какой режим термообработки обеспечивает максимальную упругость?

Закалка при 860–880 C с охлаждением в масле и средний отпуск при 420–480 C. Такой режим формирует трооститную структуру с пределом упругости, достаточным для рессор и пружин.

Допускается ли сварка квадрата 55С2А?

Сварка не рекомендуется из-за высокого содержания кремния и углерода — образуются холодные трещины и хрупкие зоны. Соединение выполняют механическим способом или заменяют на болтовые узлы.

При каких температурах сохраняется работоспособность?

Эксплуатационный диапазон — от –40 C до +250 C. При нагреве выше 250 C интенсивно развивается релаксация напряжений и упругие свойства снижаются.