Круг стальной горячекатаный из 60С2А диаметром 240 мм изготовлен по ГОСТ 2590-2006 с классом точности В3. Материал относится к рессорно-пружинным сталям с повышенным содержанием углерода и кремния. Основу химического состава формируют 0,58–0,63 % углерода и 1,6–2 % кремния. Такое сочетание обеспечивает высокую прочность и упругость после термической обработки. Горячекатаный прокат применяют для изготовления пружин, торсионных валов, фрикционных дисков, цанг и пружинных колец, работающих под высокими циклическими нагрузками.
Характеристики марки 60С2А
Марка 60С2А содержит 0,6–0,9 % марганца, до 0,3 % хрома и до 0,25 % никеля. Содержание серы и фосфора ограничено значением 0,025 % для каждого элемента. Критические точки материала: Ac1 составляет 770 °C, Ac3 820 °C. Режим закалки для круглого проката предусматривает нагрев до 870 °C с охлаждением в масле, отпуск проводят при 420 °C. После термической обработки прокат приобретает предел прочности 1570 МПа, предел текучести 1375 МПа, относительное удлинение 6 % и относительное сужение 20 %. Твёрдость после отжига составляет HB 10−1 = 269 МПа, без термической обработки HB 10−1 = 302 МПа.
Материал не применяют для сварных конструкций. Флокеночувствительность и склонность к отпускной хрупкости отсутствуют. В качестве заменителей справочная информация указывает 60С2Н2А, 60С2Г и 50ХФА. Для этой марки приведены зарубежные аналоги по США, Германии, Японии, Франции, Англии, Китаю, Болгарии и Польше. Физические свойства при 20 °C: модуль упругости 2,12 × 105 МПа, плотность 7680 кг/м3, теплопроводность 29 Вт/(м·°C). При нагреве до 800 °C модуль упругости снижается до 1,34 × 105 МПа, а удельная теплоёмкость возрастает до 700 Дж/(кг·°C).
Требования ГОСТ 2590-2006
Стандарт ГОСТ 2590-2006 определяет сортамент круглого стального горячекатаного проката диаметром от 5 до 270 мм. Для изделий свыше 270 до 330 мм изготовление возможно по согласованной спецификации. Документ устанавливает номинальные размеры, предельные отклонения, площадь поперечного сечения, массу одного метра, требования к овальности и кривизне. По точности прокатки предусмотрены категории от особо высокой А01 до обычной В5. Прокат диаметром до 9 мм изготовляют в мотках, свыше 9 мм, в прутках. Овальность не должна превышать 75 % суммы предельных отклонений по диаметру, кривизну контролируют на участке длиной не менее 1 м.
По длине прокат подразделяют на мерный, кратной мерной длины, немерный, ограниченной длины, а также поставляется в мотках. Для мерной и кратной мерной длины установлены группы БД и ВД. Площадь сечения и масса рассчитываются по номинальным размерам при плотности стали 7,85 г/см3. Диаметр и овальность измеряют на удалении от конца прутка или мотка, предусмотренном стандартом. Для промежуточных размеров, плюсовых отклонений, нестандартной длины и отдельных вариантов контроля требуется согласованная спецификация.
Класс точности В3
Класс точности В3 относится к категории обычной точности прокатки и характеризует допустимые отклонения размеров и геометрии круглого проката от номинальных значений. Параметр показывает, насколько строго контролируются диаметр, форма сечения и стабильность размеров по длине изделия. Для проката класса В3 установлены предельные отклонения, которые учитывают при последующей механической обработке. От выбранного класса зависят припуск на обработку, возможность получения заданного размера без значительного снятия металла, точность сопряжения деталей и повторяемость результата.
Обозначения В1, В2, В3, В4, В5 относятся к различным уровням точности обычной категории. Конкретный класс связан с установленными для диаметра отклонениями. Для деталей, которые подвергают точению, шлифовке или фрезеровке, выбор класса точности определяет объём последующей обработки. При заказе класс точности сопоставляют с рабочими чертежами, техническими условиями и фактическими требованиями к размеру. Более высокие категории точности А01, А1, А2, А3, Б1 предусматривают более узкий диапазон фактических размеров относительно заданного номинала.
Диаметр и геометрия круглого проката
Диаметр 240 мм входит в основной сортамент ГОСТ 2590-2006. Для каждого номинального диаметра в таблице стандарта приведены площадь поперечного сечения и масса 1 м длины. Эти данные используют при проверке соответствия фактического изделия заявленному размеру и при расчёте массы партии. Овальность контролируют по соотношению к сумме предельных отклонений, установленных для данного диаметра и класса точности.
Прокат диаметром 240 мм изготовляют в прутках. Форма поставки влияет на способ контроля кривизны и возможность резки в размер. Для мерной и кратной мерной длины предусмотрены группы отклонений БД и ВД. Немерная длина допускает больший разброс размеров прутков в партии. При заказе прутков мерной длины указывают номинальную длину и допустимое отклонение. Кривизну измеряют на участке не менее 1 м, классы кривизны устанавливают в зависимости от назначения проката и способа его использования.
Применение круга из 60С2А
Круг из 60С2А применяют для изготовления тяжёлонагруженных пружин, которые работают в условиях высоких циклических деформаций. Материал подходит для торсионных валов, передающих крутящий момент, и пружинных колец, воспринимающих распределённые нагрузки. Фрикционные диски, цанги и шайбы Гровера требуют упругости и стойкости к многократному нагружению, которые обеспечивает сочетание углерода и кремния в составе марки. Прокат используют в автомобилестроении, станкостроении, производстве инструмента и оборудования.
Для пружин, работающих при повышенных температурах, учитывают изменение модуля упругости при нагреве. При 100 °C модуль составляет 2,06 × 105 МПа, при 400 °C снижается до 1,81 × 105 МПа. Теплопроводность материала при 20 °C равна 29 Вт/(м·°C), при 100 °C возрастает до 30 Вт/(м·°C), при 300 °C достигает 31 Вт/(м·°C). Удельное электросопротивление и теплоёмкость также изменяются в зависимости от температуры. Эти данные используют при проектировании деталей, работающих в условиях нагрева.
Выбор круглого проката для механической обработки
Для токарной обработки горячекатаный круг подходит как заготовка под точение, растачивание или нарезание резьбы. Класс точности В3 определяет припуск, который снимают для получения конечного размера. Прокат обычной точности требует большего припуска по сравнению с повышенной или высокой категориями. Овальность влияет на глубину резания и стабильность размера при обработке в центрах.
Для шлифования и фрезерования выбирают прутки с минимальной кривизной, чтобы снизить биение заготовки при закреплении. Диаметр 240 мм позволяет получить детали заданного размера с учётом припуска на обработку и возможных отклонений. Длина прутка влияет на количество переустановок и отходы при раскрое. Мерная длина упрощает раскрой и снижает потери материала при изготовлении деталей одинаковой длины.
Термическая обработка круга 60С2А
Режим термической обработки для круглого проката из 60С2А предусматривает закалку при 870 °C с охлаждением в масле. Нагрев выше критической точки Ac3 обеспечивает переход структуры в аустенит, а масляное охлаждение фиксирует мартенситную структуру. Отпуск при 420 °C снижает внутренние напряжения и повышает вязкость без значительного снижения прочности. После такой обработки прокат приобретает предел прочности 1570 МПа и предел текучести 1375 МПа.
Относительное удлинение 6 % и относительное сужение 20 % показывают запас пластичности материала при растяжении. Для пружин и упругих элементов важна способность выдерживать многократные деформации без остаточного изгиба. Закалка и отпуск формируют структуру, обеспечивающую такое сочетание свойств. Отжиг снижает твёрдость до HB 10−1 = 269 МПа и облегчает последующую механическую обработку.
Купить круг стальной горячекатаный 240 мм из 60С2А по ГОСТ 2590-2006 можно в компании Федерация металла. Прокат поставляется с сертификатами и технической документацией. Для уточнения наличия, сроков поставки и условий заказа свяжитесь с менеджерами по телефону +7 (343)343-30-84 или отправьте запрос на zakaz@fedmet.ru.