65Г относится к конструкционным рессорно-пружинным сталям. Материал применяют для изготовления пружин, рессор, упорных шайб, тормозных лент, фрикционных дисков, шестерен, фланцев, корпусов подшипников, зажимных и подающих цанг. Его используют для деталей, к которым предъявляются требования повышенной износостойкости, а также для изделий, работающих без ударных нагрузок.
Назначение и особенности рессорно-пружинной стали
Основная область применения материала связана с деталями, работающими на упругую деформацию и требующими сочетания прочностных характеристик с сопротивлением износу. В справочных данных отдельно указано, что сталь не применяется для сварных конструкций. Склонность к отпускной хрупкости обозначена как присутствующая, а флокеночувствительность характеризуется как малая.
Для марки приведен перечень заменителей: 70, У8А, 70Г, 60С2А, 9ХС, 50ХФА, 60С2 и 55С2. Зарубежные аналоги в документе указаны для США, Германии, Англии, Китая, Болгарии и Польши. При этом конкретный заменитель или аналог нельзя выбирать только по обозначению, поскольку условия применения и требования к готовой детали могут различаться.
Химический состав и нормативные требования
Содержание углерода находится в диапазоне 0,62-0,70 %, кремния составляет 0,17-0,37 %, марганца 0,90-1,20 %. Для никеля и хрома установлено содержание до 0,25 % каждого элемента, для меди до 0,20 %. Предельное содержание серы и фосфора составляет до 0,035 % для каждого компонента.
Виды поставки и требования к прокату связаны с нормативными документами. В справочнике приведены стандарты для сортового и фасонного проката, листов, полос, лент и проволоки. ГОСТ 10543-98 также указан как документ, в котором приведен химический состав материала.
- Сортовой и фасонный прокат: ГОСТ 9234-74, ГОСТ 1133-71, ГОСТ 11474-76, ГОСТ 2879-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2590-2006 и ГОСТ 17152-89.
- Сортовой прокат: ГОСТ 14959-79, ГОСТ 14955-77, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 7419-90, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78 и ГОСТ 1051-73.
- Листы и полосы: ГОСТ 103-2006, ГОСТ 82-70, ГОСТ 19903-74, ГОСТ 1577-93 и ГОСТ 4405-75.
- Ленты: ГОСТ 21996-76, ГОСТ 21997-76, ГОСТ 2283-79 и ГОСТ 10234-77.
- Стальная проволока: ГОСТ 3875-83, ГОСТ 26366-84, ГОСТ 9850-72, ГОСТ 7372-79, ГОСТ 9389-75 и ГОСТ 11850-72.
Механические и физические характеристики
При температуре 20 °C для проката по ГОСТ 14959-79 в документе приведены предел кратковременной прочности 980 МПа, предел пропорциональности 785 МПа, относительное удлинение 8 % и относительное сужение 30 %. Для толстого листа по ГОСТ 1577-93 указано относительное удлинение 12 %. Для нагартованной ленты по ГОСТ 2283-79 предел прочности составляет 740-1180 МПа, для отожженной ленты приведены значения 640-740 МПа и относительного удлинения 10-15 %.
Твердость проката без термической обработки указана на уровне HB 10-1 = 285 МПа, после термической обработки для проката по ГОСТ 14959-79 составляет HB 10-1 = 241 МПа. Для толстого листа после отжига приведено значение HB 10-1 = 229 МПа. В таблице физических свойств плотность при 20 °C составляет 7850 кг/м3. С повышением температуры в документе приведены значения модуля упругости, коэффициента линейного расширения, теплопроводности, удельной теплоемкости и электросопротивления.
| Температура, °C | Модуль упругости E, МПа | Плотность, кг/м3 | Удельная теплоемкость C, Дж/(кг·град) |
|---|
| 20 | 2,15 | 7850 | не указано |
| 100 | 2,13 | 7830 | 490 |
| 400 | 1,80 | 7730 | 560 |
| 600 | 1,54 | не указано | 590 |
| 800 | 1,28 | не указано | 705 |
Критические точки материала в справочных данных составляют: Ac1 721 °C, Ac3 или Acm 745 °C, Ar3 или Arcm 720 °C, Ar1 670 °C и Mn 270 °C. Для проката по ГОСТ 14959-79 в качестве термической обработки указаны закалка и отпуск.
Практическое использование и выбор вида проката
При подборе материала сначала сопоставляют назначение детали, форму изделия и документ, по которому должен поставляться прокат. Для пружин, рессор, тормозных лент и фрикционных дисков значение имеют не только обозначение стали, но и состояние поставки, вид полуфабриката, механические показатели и предусмотренная термическая обработка. Нормативный документ следует выбирать вместе с требуемым видом продукции.
Свариваемость в переданных данных обозначена как материал, не применяемый для сварных конструкций. Поэтому изготовление детали сваркой не следует рассматривать как обычный способ соединения для этой стали. Для изделий, которым требуется повышенная износостойкость и работа без ударных нагрузок, дополнительно сопоставляют твердость, прочностные показатели и состояние материала, приведенные для конкретного сортамента.
Виды проката 65Г в ассортименте
Материал представлен в связанных категориях каталога как квадрат калиброванный стальной, калиброванные и круглые стальные прутки, стальной круг, калиброванный круг, горячекатаные и холоднокатаные листы, холоднокатаная лента, рулон холоднокатаный, горячекатаная и рессорно-пружинная полоса, а также горячекатаная, конструкционная и рессорно-пружинная шина. Отдельно выделены рессорно-пружинный круг, конструкционный круг, конструкционная полоса, упаковочная стальная лента и калиброванные квадратные прутки.
Такое разделение помогает искать материал по форме выпуска и назначению категории. Для каждой позиции выбор следует соотносить с указанным нормативным документом, требованиями к механическим свойствам и задачей, для которой предназначается готовая деталь.