Стальная полоса 65С2ВА: конструкционная пружинная сталь для упругих элементов
Полоса из стали марки 65С2ВА — горячекатаный или кованый сортовой прокат прямоугольного сечения, изготовленный из кремнистой пружинной стали, легированной вольфрамом и ванадием. Марка относится к классу пружинных сталей повышенной прокаливаемости и применяется для изготовления ответственных упругих элементов, работающих при знакопеременных и циклических нагрузках. Химический состав регламентируется ГОСТ 14959, поставка полосы — по ГОСТ 103 и ГОСТ 4405 в зависимости от способа производства.
Химический состав и структура
Сталь 65С2ВА содержит углерод в пределах 0,61–0,69 %, кремний 1,50–2,00 %, вольфрам 0,80–1,20 %, ванадий 0,10–0,20 %. Кремний повышает предел упругости и сопротивление релаксации напряжений, вольфрам увеличивает прокаливаемость и теплостойкость, ванадий измельчает зерно и снижает чувствительность к перегреву. После закалки и среднего отпуска формируется структура троостита или сорбита отпуска, обеспечивающая сочетание упругости и ударной вязкости.
Механические свойства после термической обработки
| Показатель | Значение | Условие | Единица | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Предел прочности в | 1250–1450 | закалка + отпуск 420 C | МПа | ГОСТ 14959 |
| Предел текучести т | 1150 | закалка + отпуск | МПа | ГОСТ 14959 |
| Относительное удлинение | 6 | после отпуска | % | ГОСТ 14959 |
| Твёрдость | 42–50 | HRC, отпуск | HRC | ГОСТ 14959 |
| Ударная вязкость KCU | 25 | 20 C | Дж/см | ГОСТ 14959 |
Сортамент и геометрические параметры
- Толщина полосы — 4–60 мм, ширина — 20–200 мм.
- Длина прутков — 2–6 м, мерная или немерная.
- Предельные отклонения по толщине — по ГОСТ 103, класс точности B или C.
- Кривизна — не более 0,5 % длины на 1 м.
- Косина реза — не более 5 мм при ширине до 100 мм.
Термическая обработка и технологические режимы
Закалка выполняется с температуры 850–880 C в масле или расплаве солей, что обеспечивает сквозную прокаливаемость в сечениях до 40 мм. Отпуск проводится при 400–480 C с последующим охлаждением на воздухе или в воде для предотвращения отпускной хрупкости второго рода. Для снятия внутренних напряжений после механической обработки применяется стабилизирующий отпуск при 200–250 C. Полоса хорошо обрабатывается резанием в отожжённом состоянии и шлифуется после закалки.
Области применения
- Пружины и рессоры подвески грузового подвижного состава и спецтехники.
- Упругие элементы буровых и нефтегазовых агрегатов, работающих при циклических нагрузках.
- Пружины клапанных механизмов компрессоров и двигателей внутреннего сгорания.
- Торсионные валы и упругие подвески прокатного и кузнечно-прессового оборудования.
- Детали тормозных систем и предохранительных клапанов энергетических установок.
- Пружинные элементы штампов и пресс-форм в условиях ударного нагружения.
Вопросы и ответы
Чем сталь 65С2ВА отличается от 60С2А?
Введение вольфрама и ванадия в 65С2ВА повышает прокаливаемость и теплостойкость, что позволяет применять её в сечениях до 40 мм и при рабочих температурах до 250 C, тогда как 60С2А ограничена меньшими сечениями и менее стабильна при нагреве.
Какая твёрдость достигается после закалки и отпуска?
После закалки с 850–880 C и отпуска при 420–480 C твёрдость составляет 42–50 HRC при сохранении ударной вязкости не ниже 25 Дж/см.
Поставляется ли полоса 65С2ВА в термообработанном состоянии?
По согласованию с потребителем полоса поставляется в отожжённом состоянии с твёрдостью не более 255 HB для последующей механической обработки, либо без термообработки под закалку у потребителя.
Для каких условий эксплуатации не рекомендуется применять 65С2ВА?
Марка не предназначена для работы в коррозионно-активных средах без защитных покрытий и при температурах выше 300 C из-за развития релаксации напряжений и снижения упругих свойств.
