Рессорно-пружинный квадрат 60С2: конструкционная пружинная сталь для упругих элементов
Рессорно-пружинный квадрат 60С2 — горячекатаный сортовой прокат квадратного сечения из кремнистой пружинной стали, выплавляемой по ГОСТ 14959. Марка 60С2 содержит 0,57–0,65 % углерода и 1,5–2,0 % кремния, что обеспечивает высокий предел упругости и сопротивление релаксации напряжений при циклическом нагружении. Квадрат поставляется в термически обработанном или горячекатаном состоянии с нормируемой твёрдостью и глубиной обезуглероженного слоя.
Сортамент и технические параметры
Прокат выпускают со стороной квадрата от 8 до 100 мм по ГОСТ 2591 и ГОСТ 14959. Кривизна прутков не превышает 0,5 % длины, скручивание — в пределах допустимых отклонений. Для ответственных упругих элементов заказывают квадрат с ограничением по неметаллическим включениям и обезуглероживанию.
| Сторона квадрата, мм | Предельные отклонения, мм | Твёрдость HB | в, МПа | , % |
|---|---|---|---|---|
| 12 | +0,3 / –0,3 | 241–285 | 1180 | 6 |
| 25 | +0,4 / –0,4 | 241–285 | 1180 | 6 |
| 40 | +0,5 / –0,5 | 229–277 | 1080 | 7 |
| 60 | +0,6 / –0,6 | 229–277 | 1080 | 7 |
| 80 | +0,8 / –0,8 | 217–269 | 980 | 8 |
Химический состав и структура
Сталь 60С2 регламентируется по массовой доле элементов: углерод 0,57–0,65 %, кремний 1,5–2,0 %, марганец 0,6–0,9 %, хром не более 0,3 %, сера не более 0,025 %, фосфор не более 0,025 %. Кремний повышает температуру отпуска и устойчивость против релаксации, поэтому после закалки от 870–880 C в масле и среднего отпуска при 420–480 C формируется трооститная структура с пределом упругости до 1100 МПа.
Технологические операции
- Резка на заготовки дисковыми пилами и абразивными отрезными кругами с охлаждением.
- Горячая пластическая деформация: гибка, высадка, штамповка при 850–1100 C.
- Закалка в масле от 870–880 C с последующим отпуском 420–480 C.
- Дробеструйный наклёп для повышения усталостной прочности поверхностного слоя.
- Правка на правильно-растяжных машинах после термической обработки.
Области применения
Квадрат 60С2 применяют для изготовления витых и тарельчатых пружин, торсионных валов, рессорных листов, упругих элементов натяжных устройств. В металлургии из него делают пружины рольгангов и механизмов прокатных станов, в горнодобывающей отрасли — упругие элементы грохотов и дробилок, в железнодорожном транспорте — рессоры тележек. Также используется в станкостроении для пружин шпиндельных узлов и в нефтегазовом оборудовании для уплотнительных узлов фонтанной арматуры.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость у квадрата 60С2 после термической обработки?
После закалки и среднего отпуска твёрдость составляет 42–48 HRC, что соответствует 241–285 HB в зависимости от сечения.
Чем отличается 60С2 от 60С2А?
Марка 60С2А имеет более узкие пределы по углероду и кремнию, а также ограничения по сере и фосфору не более 0,020 %, что снижает анизотропию свойств.
При какой температуре эксплуатируется квадрат 60С2?
Рабочий диапазон — от –40 C до +250 C. Выше 250 C начинается интенсивная релаксация напряжений и потеря упругости.
Какой вид термообработки обеспечивает максимальную упругость?
Изотермическая закалка с отпуском при 420–460 C даёт предел упругости до 1100 МПа при сохранении достаточной пластичности.
