Характеристика стали марки 60
Сталь 60 — конструкционная углеродистая качественная сталь, не применяется для сварных конструкций. КТС с последующей термообработкой.
Не склонна к флокеночувствительности, склонность к отпускной хрупкости отсутствует. Обрабатываемость резанием в нормализованом состоянии при HB 241 К υ тв. спл=0,70 и Кυ б.ст=0,65. Ковку производят при температурном режиме от 1220 до 800 0С, охлаждение на воздухе заготовок сечением до 300 мм. Из стали 60 изготавливаются цельнокатаные колеса вагонов, валки рабочие листовых станов для горячей прокатки металлов, эксцентрики, шпиндели, бандажи, диски сцепления, пружинные кольца амортизаторов, замочные шайбы, регулировочные шайбы, регулировочные прокладки и другие детали, к которым предъявляются требования высокой прочности и износостойкости. Рабочие валки листовых станов для горячей прокатки металла. Цельнокованые колеса для вагонов и бандажи подвижного состава железных дорог широкой колеи.
Сталь 60 конструкционная углеродистая сталь
Заменители
- Сталь ,
- Сталь 65Г.
Иностранные аналоги
| Европа | США | Япония |
| С60, Cm60 | 1060 | S58C |
Расшифровка
Цифра 60 обозначает, что среднее содержание углерода в стали составляет 0,60%.
Химический состав, % (ГОСТ 1050-88)
| C | Si | Mn | Cr | S | Р | Cu | Ni | As |
| не более | ||||||||
| 0,57-0,65 | 0,17-0,37 | 0,50-0,80 | 0,25 | 0,04 | 0,035 | 0,25 | 0,25 | 0,08 |
Химический состав, % (ГОСТ 1050-2013)
| Марка стали | Массовая доля элементов, % | |||||||
| C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Cu | |
| не более | ||||||||
| 60 | 0,57-0,65 | 0,17-0,37 | 0,50-0,80 | 0,030 | 0,035 | 0,25 | 0,30 | 0,30 |
Характеристики и описание
Сталь 60 относится к конструкционным нелегированным специальным качественным сталям с высоким содержанием углерода (0,60%) и нормальным содержанием марганца, обладает высокой прочностью и высокими упругими свойствами.[1]
Сталь склонна к трещинам при закалке в воде.
Назначение
Сталь 60 применяется для изготовления деталей, к которым предъявляются требования высокой прочности и износостойкости, например:
- Эксцентрики,
- цельнокатаные колеса вагонов,
- бандажи для подвижного соства железных дорог широкой колеи,
- валки рабочие листовых станов для горячей прокатки металлов,
- шпиндели,
- бандажи,
- диски сцепления,
- пружинные кольца амортизаторов,
- замочные шайбы,
- регулировочные шайбы,
- регулировочные прокладки,
- рабочие валки листовых станов для горячей прокатки металла.
Температура критических точек, °С [81]
| Ac1 | Ас3 | Аr3 | Аr1 |
| 725 | 750 | 745 | 690 |
Термообработка
Мелкие детали из стали марки 60 (диаметром до 10-12мм) закаливают в масле с температуры 820-860 °С, более крупные детали — в воде с температурой 800-820 °С, отпуск производят при различной температуре в зависиости от требуемых механических свойств.
Зависимость механических свойств стали 60 от температуры отпуска
Твердость HB (ГОСТ 1050-2013)
| Марка стали | Твердость HB, не более | |||
| горячекатаной и кованой | калиброванной и со специальной отделкой поверхности | |||
| без термической обработки | после отжига или высокого отпуска | нагартованной | после отжига или высокого отпуска | |
| 60 | 255 | 229 | 269 | 229 |
Механические свойства металлопродукции для стали 60 (ГОСТ 1050-2013)
| Марка стали | Механические свойства, не менее | |||
| Предел текучести σ0,2, МПа | Временное сопротивление σв, МПа | Относительное удлинение δ5, % | Относительное сужение ψ, % | |
| 60 | 400 | 680 | 12 | 35 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Механические свойства для стали 60 определены на нормализованных образцах.
Механические свойства металлопродукции из стали 60 в зависимости от размера (ГОСТ 105-2013)
| Механические свойства металлопродукции размером | |||
| Предел текучести σ0,2, МПа не менее | Временное сопротивление σв, МПа | Относительное удлинение δ5, % | Работа удара KU, Дж |
| не менее | |||
| до 16 мм включ. | |||
| 580 | 850—1000 | 11 | + |
| св. 16 до 40 мм включ. | |||
| 520 | 800—950 | 13 | + |
| св. 40 до 100 мм включ. | |||
| 450 | 750-900 | 14 | + |
ПРИМЕЧАНИЕ.
- Механические свойства, определяются на образцах, вырезанных из термически обработанных (закалка с отпуском) заготовок.
- Знак «+» означает, что испытания проводят для набора статистических данных, результаты испытаний заносят в документ о качестве.
- Значения механических свойств приведены для металлопродукции круглого сечения.
Механические свойства в зависимости от сечения [140]
| Сечение, мм | Место вырезки образца | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ, % | КСU, Дж/см2 |
| не менее | ||||||
| Закалка с 780-830 °С в масле; отпуск при 560 °С | ||||||
| 30 | К | 590 | 920 | 19 | 50 | 24 |
| 30 | Ц | 540 | 880 | — | — | 49 |
| Закалка с 780-830 °С в масле; отпуск при 610 °С | ||||||
| 10 | Ц | 600 | 860 | 20 | 58 | 73 |
| 30 | К | 540 | 880 | 20 | 50 | 49 |
| 60 | К | 480 | 730 | 25 | 60 | 49 |
| 60 | Ц | 390 | 680 | 27 | 56 | 49 |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска [140]
| tотп., °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ, % | KCU, Дж/см2 | Твердость НВ |
| 400 | 1430 | 1690 | 2 | 3 | 4,9 | 450 |
| 450 | 1280 | 1430 | 5 | 10 | 19 | 410 |
| 500 | 1120 | 1210 | 7 | 16 | 23 | 375 |
| 550 | 1040 | 1150 | 7 | 20 | 24 | 370 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка с 950 °С в масле.
Механические свойства в зависимости от температуры испытаний [82]
| tисп., °С | σв, МПа | δ5, % | ψ, % |
| 20 | 700 | 17 | 60 |
| 200 | 680 | 14 | — |
| 300 | 560 | 27 | — |
| 500 | 460 | 30 | — |
| -25 | 760 | (21) | 61 |
| -40 | 790 | (23) | 61 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка с 950 °С в масле.
Предел текучести стали 60 в зависимости от температуры испытаний
| tисп., °С | σ0,2, МПа |
| 20 | 510 |
| 200 | 530 |
| 300 | 450 |
| 500 | 320 |
| -25 | 540 |
| -40 | 540 |
ПРИМЕЧАНИЕ. Закалка с 950 °С в масле.
Технологические свойства [81]
Температура ковки, °С: начала 1220, конца 800. Сечения до 300 мм охлаждаются на воздухе.
Свариваемость — не применяется для сварных конструкций, КТС с последующей термообработкой.
Обрабатываемость резанием — Аутвспл = 0,70 и А’у6ст = 0,65 в нормализованном состоянии при НВ 241.
Флокеночувствительность — малочувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости — не склонна.
Прокаливаемость [50]
Полоса прокаливаемости стали 60 после заклки с 820°С приведена на рисунке ниже.
Критический диаметр d
| Количество мартенсита, % | d, мм, после закалки | |
| в воде | в масле | |
| 50 | 26-48 | 10-20 |
| 90 | 15-30 | 3-12 |
Плотность ρп кг/см3 при температуре испытаний, °С
| Сталь | 20°С |
| 60 | 7800 |
Коэффициент линейного расширения α*106, К-1
| Марка стали | α*106, К-1 при температуре испытаний, °С | |||||||||
| 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | ||||||
| 60 | 11,0 | 11,9 | — | 13,9 | 14,6 | |||||
Коэффициент теплопроводности λ Вт/(м*К)
| Марка Стали | λ Вт/(м*К), при температуре испытаний, °С | |||||||||
| 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | ||||||
| 60 | — | 68 | 53 | — | 36 | |||||
Модуль Юнга (нормальной упругости) Е, ГПа
| Марка Стали | При температуре испытаний, °С | |||||||||
| 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | ||||||
| 60 | 204 | — | 208 | 189 | 174 | |||||
Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К)
| Марка стали | c, Дж/(кг*К), при температуре испытаний, °С | |||||||||
| 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | |||||
| 60 | 483 | 487 | — | 529 | — | 567 | ||||
Вид поставки
- Сортовой прокат, в том числе фасонный: ГОСТ 1050-88, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88, ГОСТ 8509-93, ГОСТ 8510-86.
- Калиброванный пруток ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78.
- Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 7419.0-90, ГОСТ 7419.1-90, ГОСТ 7419.3-90, ГОСТ 7419.5-90, ГОСТ 7419.8-90, ГОСТ 14955-77.
- Лист толстый ГОСТ 1577-93, ГОСТ 19903-74.
- Лента ГОСТ 2284-79, ГОСТ 1530-78, ГОСТ 21996-76, ГОСТ 21997-76.
- Полоса ГОСТ 82-70, ГОСТ 1577-93, ГОСТ 103-76.
- Проволока ГОСТ 9389-75.
Узнать еще
Сталь ШХ15ГС подшипниковая
Сталь 4ХМФС инструментальная штамповая…
Сталь 45Х конструкционная легированная…
Сталь 34ХН3М конструкционная легированная…
Поставка сталь 60
Поставляется в виде сортового проката, в том числе и фасонного по регламенту ГОСТ 2590-88 Прокат стальной горячекатаный круглый, ГОСТ 2591-88 Прокат стальной горячекатаный квадратный, ГОСТ 8239-89 Двутавры стальные горячекатаные, ГОСТ 19771-93 Уголки стальные гнутые равнополочные, ГОСТ 19772-93 Уголки стальные гнутые неравнополочные, ГОСТ 8278-83 Швеллеры стальные гнутые равнополочные, ГОСТ 8281-80 Швеллеры стальные гнутые неравнополочные, ГОСТ 8283-93 Профили стальные гнутые корытные равнополочные, ГОСТ 380-94 Сталь углеродистая обыкновенного качества, ГОСТ 8509-93 Уголоки стальные горячекатаные равнополочные, ГОСТ 8510-86 Уголки стальные горячекатаные неравнополочные, ГОСТ 8240-97 Швеллеры стальные горячекатаные, ГОСТ 535-88 Прокат сортовой и фасонный из углеродистой стали обыкновенного качества, ГОСТ 2879-88 Прокат стальной горячекатаный шестигранный, ГОСТ 19903-2015 Прокат листовой горячекатанный, ГОСТ 19904-90 Прокат листовой холоднокатанный, ГОСТ 16523-97 Прокат тонколистовой из углеродистой стали качественной и обыкновенного качества общего назначения, ГОСТ 503-81 Лента холоднокатаная из низкоуглеродистой стали, ГОСТ 103-76 Полоса стальная горячекатаная, ГОСТ 82-70 Прокат стальной горячекатаный широкополосный универсальный, ГОСТ 3282-74 Проволока стальная низкоуглеродистая общего назначения, ГОСТ 17305-71 Проволока из углеродистой конструкционной стали, ГОСТ 10705-80 Трубы стальные электросварные, ГОСТ 10706-76 Трубы стальные электростварные прямошовные, ГОСТ 3262-75 Трубы стальные водогазопроводные.
| Сортовой и фасонный прокат | ГОСТ 8510-86; ГОСТ 2590-2006; ГОСТ 2879-2006; ГОСТ 8509-93; ГОСТ 9234-74; ГОСТ 11474-76; ГОСТ 1133-71; ГОСТ 2591-2006; |
| Листы и полосы | ГОСТ 14918-80; ГОСТ 103-2006; ГОСТ 82-70; ГОСТ 6765-75; ГОСТ 19903-74; |
| Ленты | ГОСТ 3560-73; |
| Сортовой и фасонный прокат | ГОСТ 8559-75; ГОСТ 1051-73; ГОСТ 14955-77; ГОСТ 7417-75; ГОСТ 7419-90; ГОСТ 1050-88; ГОСТ 8560-78; |
| Листы и полосы | ГОСТ 1577-93; ГОСТ 4405-75; |
| Ленты | ГОСТ 21996-76; ГОСТ 21997-76; ГОСТ 2284-79; |
| Трубы стальные и соединительные части к ним | ГОСТ 20295-85; ГОСТ 24950-81; ГОСТ 3262-75; |
| Проволока стальная низкоуглеродистая | ГОСТ 792-67; |
| Проволока стальная средне- и высокоуглеродистая | ГОСТ 7372-79; ГОСТ 9161-85; ГОСТ 9850-72; ГОСТ 9389-75; ГОСТ 3920-70; ГОСТ 26366-84; ГОСТ 9124-85; |
Химический состав в % стали 60Г и ГОСТы на прокат
Сплав данной марки имеет относительно высокое содержание углерода, а также марганец в качестве основного легирующего элемента:
- Fe – около 97%
- C – 0,57-0,65%
- Mn – 0,7-1%
- Si – 0,17-0,37%
- Ni – не более 0,25%
- Cr – не более 0,25%
- Cu – не более 0,2%
- S – не более 0,035%
- P – не более 0,035%
В цеха промышленных предприятий сталь марки 60г попадает в виде фасонного сортового проката, изготовленного в соответствии с ГОСТами:
- ГОСТ 1051-73, 7417-75, 8559-75 и 8560-78 – калиброванные прутки
- ГОСТ 14955-77, 7419.0-78 и 7419.8-78 – шлифованные прутки и серебрянка
- ГОСТ 1577-93 – листы толстые
- ГОСТ 2283-79 – ленты
- ГОСТ 4405-75 и 103-2006 – полосы
- ГОСТ 1133-71 – кованые заготовки и поковки
Механические свойства стали 60 в зависимости от сечения
| Сечение, мм | Место вырезки образца | σ0,2 (МПа) | σв(МПа) | δ5 (%) | ψ % | KCU (Дж / см2) |
| Закалка 780-830 °С, масло. Отпуск 560 °С | ||||||
| 30 30 | К Ц | 590 540 | 920 880 | 19 — | 50 — | 24 49 |
| Закалка 780-830 °С, масло. Отпуск 610 °С | ||||||
| 10 30 60 60 | Ц К К Ц | 600 540 480 390 | 860 880 730 680 | 20 20 25 27 | 58 50 60 56 | 73 49 49 49 |
Механические свойства стали 60 при нормальной температуре
| Вид поставки | Размер | Напр. | sв | sT | d5 | y | KCU | Термообработка |
| мм | — | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | — | |
| Прокат, ГОСТ 1050-88 | до 80 | 680 | 400 | 12 | 35 | Нормализация | ||
| Лента отожжен., ГОСТ 2284-79 | 440-740 | 10 | ||||||
| Лента нагартован., ГОСТ 2284-79 | 740-1130 | |||||||
| Сталь | 700 | 510 | 17 | 60 | Закалка и высокий отпуск | |||
| Сталь | 30 | К | 920 | 590 | 19 | 50 | 240 | Закалка 780 — 830oC, масло, Отпуск 560oC |
Характеристика материала 60Г
| Марка | 60Г |
| Заменитель: | 65Г |
| Классификация | Сталь конструкционная рессорно-пружинная |
| Применение | плоские и круглые пружины, рессоры, пружинные кольца и другие детали пружинного типа, от которых требуются высокие упругие свойства и износостойкость; бандажи, тормозные барабаны и ленты, скобы, втулки и другие детали общего и тяжелого машиностроения. |
Химический состав в % материала 60Г
| C | Si | Mn | Ni | S | P | Cr | Cu |
| 0.57 — 0.65 | 0.17 — 0.37 | 0.7 — 1 | до 0.25 | до 0.035 | до 0.035 | до 0.25 | до 0.2 |
Температура критических точек материала 60Г.
| Ac1 = 726 , Ac3(Acm) = 765 , Ar3(Arcm) = 741 , Ar1 = 689 , Mn = 270 |
Механические свойства при Т=20oС материала 60Г .
| Сортамент | Размер | Напр. | sв | sT | d5 | y | KCU | Термообр. |
| — | мм | — | МПа | МПа | % | % | кДж / м2 | — |
| 980 | 785 | 8 | 30 | Состояние поставки | ||||
| Лента отожжен. | до 1 | 650 | 15 |
| Твердость материала 60Г после отжига , | HB 10 -1 = 241 МПа |
| Твердость материала 60Г без термообработки , | HB 10 -1 = 285 МПа |
Физические свойства материала 60Г .
| T | E 10- 5 | a 10 6 | l | r | C | R 10 9 |
| Град | МПа | 1/Град | Вт/(м·град) | кг/м3 | Дж/(кг·град) | Ом·м |
| 20 | 2.04 | 7810 | ||||
| 100 | 11.6 | 483 | ||||
| 200 | 11.9 | 487 | ||||
| 300 | 12.9 | |||||
| 400 | 13.8 | 529 | ||||
| 500 | ||||||
| 600 | 14.6 | 575 | ||||
| T | E 10- 5 | a 10 6 | l | r | C | R 10 9 |
Технологические свойства материала 60Г .
| Свариваемость: | не применяется для сварных конструкций. |
| Флокеночувствительность: | малочувствительна. |
| Склонность к отпускной хрупкости: | склонна. |
Обозначения:
| Механические свойства : | |
| sв | — Предел кратковременной прочности , [МПа] |
| sT | — Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа] |
| d5 | — Относительное удлинение при разрыве , [ % ] |
| y | — Относительное сужение , [ % ] |
| KCU | — Ударная вязкость , [ кДж / м2] |
| HB | — Твердость по Бринеллю , [МПа] |
| Физические свойства : | |
| T | — Температура, при которой получены данные свойства , [Град] |
| E | — Модуль упругости первого рода , [МПа] |
| a | — Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20o — T ) , [1/Град] |
| l | — Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)] |
| r | — Плотность материала , [кг/м3] |
| C | — Удельная теплоемкость материала (диапазон 20o — T ), [Дж/(кг·град)] |
| R | — Удельное электросопротивление, [Ом·м] |
| Свариваемость : | |
| без ограничений | — сварка производится без подогрева и без последующей термообработки |
| ограниченно свариваемая | — сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке |
| трудносвариваемая | — для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки — отжиг |
Источник:
Физические свойства сталь 60
| Tемпература | E 10- 5 | a 10 6 | l | r | C | R 10 9 |
| 0С | МПа | 1/Град | Вт/(м·град) | кг/м3 | Дж/(кг·град) | Ом·м |
| 20 | 2.04 | 7800 | ||||
| 100 | 11 | 68 | 483 | |||
| 200 | 2.08 | 11.9 | 53 | 487 | ||
| 300 | 1.89 | |||||
| 400 | 1.74 | 13.9 | 36 | 529 | ||
| 500 | 14.6 | |||||
| 600 | 567 |
Физические характеристики
| Температура | Е, ГПа | G, ГПа | r, кг/м3 | a, 10-6 1/°С | С, Дж/(кг · °С) |
| 0 | 204 | 81 | 7810 | — | — |
| 20 | 204 | — | 7810 | — | — |
| 100 | — | — | — | 116 | 483 |
| 200 | — | — | — | 119 | 483 |
| 300 | — | — | — | 129 | — |
| 400 | — | — | — | 129 | 487 |
| 600 | — | — | — | 138 | 529 |
| 800 | — | — | — | 146 | 575 |
Прокаливаемость стали 60
| Расстояние от торца, мм | Примечание | |||||||||
| 1,5 | 3 | 4,5 | 6 | 7,5 | 9 | 12 | 21 | 33 | 45 | Закалка 820 °С |
| 57,5-63,5 | 56-62 | 51-60,5 | 38,5-59 | 35-56 | 35,5-51,5 | 32-42 | 31,5-40 | 26-38 | 25-34 | Твердость для полос прокаливаемости, HRC∂ |
| Количество мартенсита, % | Критический диаметр в воде | Критический диаметр в масле |
| 50 90 | 26-48 15-30 | 10-20 3-12 |
Зарубежные аналоги сталь 60
| США | 1059, 1060, 1064, C1060, G10590, G10600, G10640 |
| Германия | 1.0601, 1.1221, C60, C60D, C60E, C60R, Ck60, Ck60N |
| Япония | S58C, S60C-CSP, S65C-CSP, SWR-7 |
| Франция | 1C60, 2C60, AF70, C60, C60E, C60RR, XC60, XC65 |
| Англия | 060A2, 060A62, 1449-CS, 1449-HS, 60CS, 60HS, C60, C60E, CS60 |
| Евросоюз | 1CS60, 2C60, 2CS60, C60, C60E |
| Италия | 1C60, C60, C60E, C60R |
| Бельгия | C60-1, C60-2 |
| Испания | C60, C60E |
| Китай | 60 |
| Швеция | 1665, 1678 |
| Болгария | 60, C60, C60E |
| Венгрия | C60E |
| Польша | 60, 60rs, D55 |
| Румыния | OLC60, OLC60AT, OLC60X |
| Чехия | 12061 |
| Австралия | 1060 |
| Швейцария | C60, Ck60 |
| Юж.Корея | SM58C |
- Конструкционная сталь
- Инструментальная сталь
