Стальной шестигранник 60С2А: конструкционный прокат из пружинной кремнистой стали
Стальной шестигранник 60С2А — горячекатаный или калиброванный профиль с шестигранным поперечным сечением, изготовленный из пружинной кремнистой стали марки 60С2А по ГОСТ 2879 и ГОСТ 14959. Марка относится к классу пружинных кремнистых сталей, содержит 0,56–0,64 % углерода, 1,4–1,8 % кремния, 0,6–0,9 % марганца и не более 0,25 % хрома. Такое сочетание легирующих элементов обеспечивает высокий предел упругости и сопротивление релаксации напряжений при сохранении достаточной технологической пластичности в отожжённом состоянии.
Шестигранный профиль из 60С2А поставляется в виде горячекатаных прутков с размером под ключ 8–100 мм, калиброванных прутков 6–70 мм и прутков со специальной отделкой поверхности. Точность прокатки соответствует квалитетам h11–h12 для горячекатаного сортамента и h9–h10 для калиброванного. Кривизна прутков не превышает 0,5 % длины для калиброванного проката.
Технические характеристики и режимы термообработки
Механические свойства шестигранника 60С2А определяются режимом закалки и отпуска. После закалки в масле с 870–880 C и среднего отпуска при 420–480 C достигается сочетание прочности и ударной вязкости, необходимое для работы деталей при циклических нагрузках.
| Размер под ключ, мм | Состояние поставки | в, МПа | 0,2, МПа | 5, % |
|---|---|---|---|---|
| 10 | отожжённый | 640–780 | 390 | 14 |
| 16 | отожжённый | 640–780 | 390 | 14 |
| 24 | закалка + отпуск | 1300 | 1200 | 8 |
| 36 | закалка + отпуск | 1300 | 1200 | 8 |
| 50 | горячекатаный | 640–780 | 390 | 12 |
Кремний в составе 60С2А повышает температуру отпуска, при которой сохраняется высокая твёрдость, что снижает склонность к отпускной хрупкости. Прокаливаемость стали ограничена: критический диаметр при закалке в масле составляет 15–25 мм в зависимости от размера зерна аустенита. Для шестигранников крупного сечения применяют изотермическую закалку в расплаве солей при 300–350 C.
Области применения шестигранника 60С2А
- Пружины и рессоры подвески грузового подвижного состава, тормозные пружины железнодорожного транспорта.
- Шпиндели и нажимные винты прокатных станов, детали нажимных устройств.
- Упругие элементы буровых забойных двигателей и противовыбросового оборудования.
- Шпильки фланцевых соединений арматуры высокого давления, работающие при знакопеременных нагрузках.
- Торсионные валы, пружинные кольца и стопорные элементы штамповой оснастки.
- Детали текстильных машин и полиграфического оборудования, испытывающие циклическое нагружение.
Технологические особенности обработки
Шестигранник 60С2А в отожжённом состоянии обрабатывается резанием с применением твердосплавного инструмента. После закалки механическая обработка возможна только шлифованием. Свариваемость ограничена: кремнистая сталь склонна к образованию холодных трещин, поэтому сварные соединения требуют предварительного и сопутствующего подогрева до 200–300 C с последующим отпуском. Обработка давлением — горячая штамповка при 1100–850 C с медленным охлаждением во избежание образования закалочных структур.
Поставка осуществляется партиями с сертификатом качества, включающим химический анализ ковшовой пробы, результаты испытаний на растяжение и твёрдость. Для ответственных деталей проводится контроль макроструктуры и ультразвуковая дефектоскопия прутков.
Вопросы и ответы
Чем отличается сталь 60С2А от 60С2?
Марка 60С2А содержит ограничение по содержанию серы и фосфора не более 0,025 % каждого, тогда как в 60С2 допускается до 0,035 %. Это повышает ударную вязкость и чистоту стали по неметаллическим включениям.
Какой размер шестигранника 60С2А доступен для заказа?
Горячекатаный прокат поставляется с размером под ключ от 8 до 100 мм, калиброванный — от 6 до 70 мм. Возможно изготовление прутков мерной длины с допуском 50 мм.
Применяется ли 60С2А для холодной высадки?
В отожжённом состоянии сталь допускает ограниченную холодную деформацию. Для интенсивной холодной высадки требуется сфероидизирующий отжиг и промежуточные отжиги между переходами.
Какая твёрдость достигается после закалки и отпуска?
После закалки с 870 C в масле и отпуска при 420–480 C твёрдость составляет 42–48 HRC. При более высоком отпуске 520–560 C твёрдость снижается до 38–42 HRC с ростом ударной вязкости.
