Рессорно-пружинный квадрат 68А: конструкционная пружинная сталь для упругих элементов
Рессорно-пружинный квадрат 68А — горячекатаный сортовой прокат квадратного сечения из пружинной кремнистой стали марки 68А по ГОСТ 14959. Марка 68А относится к классу кремнийсодержащих пружинных сталей с повышенным содержанием углерода (0,65–0,70 %) и кремния (1,5–2,0 %), что обеспечивает высокий предел упругости и сопротивление релаксации напряжений при циклическом нагружении. Квадрат поставляется в термически обработанном или горячекатаном состоянии с нормированными механическими свойствами после закалки и среднего отпуска.
Сортамент и технические параметры
Прокат выпускается со стороной квадрата от 12 до 100 мм. Предельные отклонения по стороне профиля соответствуют требованиям ГОСТ 2591 для обычной и повышенной точности. Кривизна прутков не превышает 0,5 % длины для термически обработанного проката. Сортамент нормирует косина реза, скручивание и серповидность, критичные при автоматизированной подаче в токарные автоматы и холодновысадочные прессы.
| Сторона квадрата, мм | Марка стали | в, МПа | 0,2, МПа | , % |
|---|---|---|---|---|
| 20 | 68А | 1300 | 1200 | 8 |
| 32 | 68А | 1250 | 1150 | 8 |
| 45 | 68А | 1200 | 1100 | 7 |
| 60 | 68А | 1150 | 1050 | 7 |
| 80 | 68А | 1100 | 1000 | 6 |
Химический состав и структура
Сталь 68А содержит углерод 0,65–0,70 %, кремний 1,5–2,0 %, марганец 0,3–0,6 %, хром не более 0,30 %, никель не более 0,25 %. Кремний повышает предел упругости и температуру отпуска, снижая склонность к релаксации напряжений. После закалки от 850–870 C в масле и отпуска при 420–480 C формируется структура троостита отпуска с дисперсными карбидами, обеспечивающая сочетание прочности и пластичности. Обезуглероженный слой ограничен нормами ГОСТ 14959 и не превышает 1,5 % стороны профиля.
Технологические свойства и обработка
- Температура закалки — 850–870 C, охлаждение в масле или полимерной среде.
- Температура отпуска — 420–480 C, твёрдость после отпуска 42–48 HRC.
- Обрабатываемость резанием в отожжённом состоянии — удовлетворительная, в закалённом — ограниченная.
- Свариваемость — ограниченная, требуется подогрев и последующая термообработка.
- Склонность к отпускной хрупкости второго рода — повышена при медленном охлаждении после отпуска.
Применение
Квадрат 68А применяется для изготовления упругих элементов, работающих при циклических и знакопеременных нагрузках:
- Пружины и рессоры подвески грузового подвижного состава и спецтехники.
- Торсионные валы и упругие элементы буровых и нефтегазовых агрегатов.
- Пружины клапанные и форсуночные в двигателестроении.
- Упругие элементы прессового и кузнечно-штамповочного оборудования.
- Пружины тормозных систем и механизмов натяжения в горно-шахтном оборудовании.
- Детали упругих подвесов в станкостроении и виброизолирующих системах.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость достигается после закалки и отпуска квадрата 68А?
После закалки от 850–870 C и отпуска при 420–480 C твёрдость составляет 42–48 HRC. Регулировка температуры отпуска позволяет смещать твёрдость в пределах этого диапазона в зависимости от требуемого сочетания прочности и пластичности.
Чем сталь 68А отличается от стали 65Г?
Сталь 68А содержит больше кремния (1,5–2,0 % против 0,17–0,37 % у 65Г) и углерода (0,65–0,70 % против 0,62–0,70 %). Повышенное содержание кремния увеличивает предел упругости и сопротивление релаксации напряжений, но снижает пластичность и ударную вязкость.
Применяется ли квадрат 68А для холодной высадки?
Холодная высадка ограничена из-за высокой прочности и низкой пластичности стали в термически обработанном состоянии. Для холодной обработки давлением требуется предварительный отжиг, снижающий твёрдость до 180–220 HB.
Какой максимальный размер стороны квадрата поставляется по ГОСТ 14959?
Стандартный сортамент рессорно-пружинного квадрата из стали 68А охватывает профили со стороной от 12 до 100 мм. Прокат больших сечений поставляется по согласованию и может нормироваться отдельными техническими условиями.
