Труба из рессорно-пружинной стали 60С2ХФА в Минске

Труба из рессорно-пружинной стали 60С2ХФА: характеристики и применение

Труба из рессорно-пружинной стали 60С2ХФА — горячедеформированный или холоднотянутый трубный прокат, изготовленный из кремнийсодержащей хромованадиевой стали перлитного класса. Марка 60С2ХФА регламентирована ГОСТ 14959-2016 и относится к группе пружинных сталей повышенной прокаливаемости. Трубная геометрия формируется методом горячей прошивки с последующей холодной деформацией (волочением) либо горячей прокаткой на трубопрокатных агрегатах. Ключевое отличие от листового и сортового проката той же марки — наличие осевой полости, что предъявляет особые требования к однородности структуры по сечению стенки.

Химический состав и структура

Сталь 60С2ХФА содержит углерод в пределах 0,56–0,64 %, кремний 1,40–1,70 %, хром 0,60–0,90 %, ванадий 0,10–0,20 %. Ванадий образует карбонитриды V(C,N), которые тормозят рост аустенитного зерна при нагреве под закалку и обеспечивают наследственно мелкое зерно. Кремний повышает предел упругости и сопротивление релаксации напряжений. После закалки от 870–890 C в масле и отпуска при 420–480 C структура представляет собой троостит отпуска с дисперсными карбидами. Твёрдость после термической обработки — 42–48 HRC.

Механические свойства трубного проката

Свойства определяются состоянием поставки. Трубы поставляют в термически обработанном (закалка + отпуск) или в горячекатаном состоянии. Для термообработанного проката характерны:

• предел прочности в — 1250–1450 МПа;
• предел текучести 0,2 — 1100–1300 МПа;
• относительное удлинение 5 — 8–12 %;
• ударная вязкость KCU — не менее 30 Дж/см;
• твёрдость — 42–48 HRC;
• предел выносливости при симметричном цикле — 550–650 МПа.

Анизотропия свойств вдоль и поперёк оси трубы выражена слабее, чем у горячекатаного сортового проката, благодаря направленной деформации при волочении.

Сортамент и точность изготовления

Трубы из 60С2ХФА выпускают бесшовными горячедеформированными (ГОСТ 8732, ГОСТ 8734) и холоднодеформированными (ГОСТ 8734). Наружный диаметр — от 20 до 180 мм, толщина стенки — от 2 до 30 мм. Холоднотянутые трубы обеспечивают точность по наружному диаметру 0,5 % и по стенке 10 %. Кривизна на 1 м длины — не более 1,5 мм для холоднодеформированного проката.

Технологические особенности

Обработка резанием термообработанных труб затруднена из-за высокой твёрдости: требуется твердосплавный инструмент с износостойким покрытием (TiAlN, AlCrN) и режимы с ограниченной скоростью резания. Сварка плавлением не рекомендована — кремний и углерод в сочетании с высокой прокаливаемостью приводят к образованию хрупких закалочных структур в зоне термического влияния. При необходимости соединения применяют резьбовые муфты, штифтовые или шпоночные соединения. Гибка в холодном состоянии возможна при радиусе не менее 4–5 наружных диаметров после предварительного отпуска.

Области применения

Трубы из 60С2ХФА востребованы там, где требуется сочетание высокой упругости, усталостной прочности и осевой жёсткости при ограниченной массе:

• торсионные валы подвески грузового транспорта и спецтехники;
• упругие элементы буровых компоновок и забойных двигателей;
• шпиндели и оправки металлорежущих станков;
• пружинные гильзы и направляющие втулки прессового оборудования;
• элементы натяжных устройств прокатных станов;
• детали амортизационных стоек горно-шахтного оборудования.

В торсионных валах труба из 60С2ХФА работает при кручении с амплитудой касательных напряжений до 600 МПа и числом циклов нагружения свыше 10. В буровых компоновках материал сохраняет упругие свойства при температурах до 250 C и контакте с промывочными жидкостями.

Вопросы и ответы