Производство по чертежам Подбор аналогов Цены производителя Оригинальная продукция в короткие сроки
INNER — производство и поставка промышленных комплектующих и оборудования
INNER
Контакты

Сталь 60С2А: состав, свойства, твёрдость

Сталь 60С2А: справочные таблицы

Широкие таблицы прокручиваются по горизонтали, первая колонка при этом остаётся на месте.

Таблица 1. Химический состав сталей 60С2А и 60С2 по ГОСТ 14959-2016, % по массе

Элемент60С2А60С2
C0,58–0,630,57–0,65
Si1,60–2,001,50–2,00
Mn0,60–0,900,60–0,90
Cr, не более0,300,30
Ni, не более0,250,25
Cu, не более0,200,20
S, не более0,0250,035
P, не более0,0250,035

По таблицам 1, 3 и 4 ГОСТ 14959-2016. 60С2А — высококачественная сталь (буква А), 60С2 — качественная; для 60С2 категорий 1, 1А, 1Б, 4, 4А, 4Б допускается сера до 0,040 %. Отклонения в готовой продукции по кремнию и марганцу — ±0,02 % при содержании менее 1,00 % и ±0,05 % при 1,00 % и более; для 60С2А отклонения по углероду не допускаются (примечание 2 к таблице 4); по сере отклонения не допускаются.

К навигации по таблицам

Таблица 2. Механические свойства сталей 60С2А и 60С2 по ГОСТ 14959-2016 (нормы не менее) и рекомендуемый режим термообработки образцов

Показатель60С2А60С2
Закалка870 °C, масло870 °C, масло
Отпуск420 °C, воздух470 °C, воздух
Предел текучести σт1375 Н/мм²1175 Н/мм²
Временное сопротивление σв1570 Н/мм²1270 Н/мм²
Относительное удлинение δ56 %6 %
Относительное сужение ψ20 %25 %

По таблице 7 ГОСТ 14959-2016. Допуск температуры закалки — ±15 °C, отпуска — ±50 °C. Нормы относятся к продукции до 80 мм; для размеров св. 80 до 150 мм допускается снижение δ5 на 2 абс. % и ψ на 5 абс. %, св. 150 мм — на 3 и 10 абс. %. Нормы ψ — только для круглых образцов.

К навигации по таблицам

Таблица 3. Твёрдость проката из 60С2А в состоянии поставки по ГОСТ 14959-2016

Состояние поставкиТвёрдость, HB, не более
Без термообработки302
После термообработки269

По таблице 6 ГОСТ 14959-2016 (нормы, общие для 60С2 и 60С2А). Для продукции без термообработки допускается превышение на 10 HB для мотков и на 40 HB для полосы.

К навигации по таблицам

Таблица 4. Допускаемая общая глубина обезуглероживания проката из 60С2А по ГОСТ 14959-2016

Номинальный размер (диаметр или толщина)Стали, легированные кремнием (55С2, 60С2, 60С2А, 60С2ХА)Прочие марки (например, 65Г), для сравнения
до 8,0 мм включительно0,025 × d(h)0,02 × d(h)
свыше 8,0 мм0,02 × d(h)0,015 × d(h)

По п. 6.10 и таблице 11 ГОСТ 14959-2016 для продукции категорий 2–3Е размером до 150 мм. На обточенной продукции и продукции со специальной отделкой поверхности обезуглероживание не допускается.

К навигации по таблицам

Таблица 5. Дополнительные требования ГОСТ 14959-2016 к стали 60С2А

ПоказательТребование
Прокаливаемостьобязательна для категорий 2, 2А, 2Б, 3В, 3Г, 3Д, 3Е (п. 6.14, приложения Г и Д)
Аустенитное зерноне крупнее № 5 (п. 6.13)
Максимальные размеры для рессор и пружинполоса толщиной 14 мм, круг или квадрат 20 мм (приложение В, таблица В.1)
Назначение по категориям2–3Е — упругие элементы (рессоры, пружины, торсионы); 3А–3Е — автомобильные рессоры и пружины (приложение Б)

По ГОСТ 14959-2016. Те же требования к прокаливаемости установлены для 55С2, 55С2А, 60С2, 60С2Г и 50ХГФА.

К навигации по таблицам

Таблица 6. Некоторые кремнистые рессорно-пружинные стали по ГОСТ 14959-2016

МаркаC, %Si, %Mn, Cr, %Режим образцовσт / σв, Н/мм², не менееδ5 / ψ, %, не менее
55С20,52–0,601,50–2,00Mn 0,60–0,90; Cr не более 0,30закалка 870 °C, масло или вода; отпуск 470 °C1175 / 12706 / 30
60С20,57–0,651,50–2,00Mn 0,60–0,90; Cr не более 0,30закалка 870 °C, масло; отпуск 470 °C1175 / 12706 / 25
60С2А0,58–0,631,60–2,00Mn 0,60–0,90; Cr не более 0,30закалка 870 °C, масло; отпуск 420 °C1375 / 15706 / 20
60С2ХА0,56–0,641,40–1,80Mn 0,40–0,70; Cr 0,70–1,00закалка 870 °C, масло; отпуск 470 °C1325 / 14706 / 25

По таблицам 1 и 7 ГОСТ 14959-2016.

К навигации по таблицам

Таблица 7. 60С2А и кремнистые стали по EN 10089, % по массе

Марка, источникCSiMnCrP, S, не более
60С2А, ГОСТ 14959-20160,58–0,631,60–2,000,60–0,90не более 0,300,025
56Si7 (1.5026), EN 10089 (данные Lucefin, Ovako)0,52–0,601,60–2,000,60–0,90нет данных0,025
61SiCr7 (1.7108), EN 10089 (данные Ovako)0,57–0,651,60–2,000,70–1,000,20–0,450,025

У 56Si7 углерода меньше, чем у 60С2А; Lucefin в таблице соответствий сопоставляет 56Si7 с отечественной 55С2. У 61SiCr7 хром нормирован 0,20–0,45 % (у 60С2А — не более 0,30 %), марганец — 0,70–1,00 %. Это близкие по составу стали, а не тождественные марки.

К навигации по таблицам

Таблица 8. Твёрдость стали 56Si7 после закалки с 860 °C в масле и отпуска (данные Lucefin)

Температура отпускаHRC
400 °C47,5
450 °C43,5
500 °C39
600 °C30,5

По технической карте Lucefin для 56Si7 (EN 10089), круг Ø10 мм. Это данные для близкой по составу европейской стали, а не нормы для 60С2А. Lucefin рекомендует для пружин из 56Si7 закалку с 840–870 °C в масле или полимере и отпуск при 400–480 °C.

К навигации по таблицам

Таблица 9. Теоретическая масса 1 м круга, квадрата и шестигранника из стали 60С2А, кг

Размер (диаметр, сторона, размер под ключ), ммКругКвадратШестигранник
50,1540,1960,170
60,2220,2830,245
80,3950,5020,435
100,6170,7850,680
120,8881,1300,979
141,2081,5391,332
161,5782,0101,740
181,9982,5432,203
202,4663,1402,719
222,9843,7993,290
253,8534,9064,249
284,8346,1545,330
305,5497,0656,118
367,99010,1748,811
409,86512,56010,877
5015,41319,62516,996
6022,19528,26024,474
8039,45850,24043,509
10061,65478,50067,983

Расчёт при плотности 7850 кг/м³ (ГОСТ 2590-2006) по номинальным размерам, без учёта предельных отклонений.

К навигации по таблицам

Таблица 10. Теоретическая масса 1 м полосы из стали 60С2А, кг

Толщина, ммШирина 20 ммШирина 25 ммШирина 30 ммШирина 40 ммШирина 50 ммШирина 60 мм
2,00,3140,3930,4710,6280,7850,942
2,50,3930,4910,5890,7850,9811,178
3,00,4710,5890,7070,9421,1781,413
4,00,6280,7850,9421,2561,5701,884
5,00,7850,9811,1781,5701,9632,355
6,00,9421,1781,4131,8842,3552,826
8,01,2561,5701,8842,5123,1403,768
10,01,5701,9632,3553,1403,9254,710
12,01,8842,3552,8263,7684,7105,652

Расчёт при плотности 7850 кг/м³ (ГОСТ 2590-2006): m = 7,85·t·b/1000 кг/м (t и b в мм), по номинальным размерам.

К навигации по таблицам

Оглавление статьи 18 разделов

Что такое сталь 60С2А

60С2А — рессорно-пружинная кремнистая сталь с 0,58–0,63 % углерода и 1,60–2,00 % кремния. Марка установлена ГОСТ 14959-2016. По общепринятой системе обозначений число 60 указывает содержание углерода в сотых долях процента, С2 — кремний около 2 %; буква А по ГОСТ 14959-2016 означает высококачественную сталь.

По ГОСТ 14959-2016 после закалки с 870 °C в масле и отпуска при 420 °C 60С2А должна иметь σт не менее 1375 Н/мм² и σв не менее 1570 Н/мм² — выше, чем у 60С2, 55С2 и 60С2ХА (таблицы 2 и 6). Прокат категорий 2–3Е предназначен для упругих элементов — рессор, пружин, торсионов.

ГОСТ на сталь 60С2А

Действующий стандарт — ГОСТ 14959-2016 «Металлопродукция из рессорно-пружинной нелегированной и легированной стали. Технические условия»; в России он введён в действие с 1 января 2018 года взамен ГОСТ 14959-79. Пружинную проволоку из 60С2А выпускают по ГОСТ 14963-78 «Проволока стальная легированная пружинная».

Ссылки «60С2А по ГОСТ 14959-79» устарели: этот стандарт заменён ГОСТ 14959-2016.

Химический состав

По ГОСТ 14959-2016 в 60С2А 0,58–0,63 % углерода, 1,60–2,00 % кремния и 0,60–0,90 % марганца; хрома — не более 0,30 %, никеля — не более 0,25 %, меди — не более 0,20 %, серы и фосфора — не более 0,025 % каждого (таблица 1). Для 60С2А стандарт не допускает отклонений по углероду в готовой продукции.

60С2А и 60С2

В ГОСТ 14959-2016 есть обе марки, и это разные стали. У 60С2А уже пределы углерода (0,58–0,63 против 0,57–0,65 %) и кремния (1,60–2,00 против 1,50–2,00 %), ниже допустимое содержание серы и фосфора — 0,025 против 0,035 % (для 60С2 категорий 1, 1А, 1Б, 4, 4А, 4Б — сера до 0,040 %) (таблица 1). Образцы 60С2А отпускают при 420 °C, 60С2 — при 470 °C; нормы прочности у 60С2А выше: σт не менее 1375 против 1175 Н/мм², σв — 1570 против 1270 Н/мм² (таблица 2).

Механические свойства по ГОСТ 14959-2016

Рекомендуемый режим термообработки образцов — закалка с 870 °C в масле и отпуск при 420 °C на воздухе. После него сталь должна иметь σт не менее 1375 Н/мм², σв не менее 1570 Н/мм², δ5 не менее 6 % и ψ не менее 20 % (таблица 2). Нормы относятся к продукции до 80 мм; для более крупных размеров стандарт допускает снижение пластичности.

Твёрдость в состоянии поставки

Прокат из 60С2А без термообработки должен иметь твёрдость не более 302 HB, после термообработки — не более 269 HB (таблица 3). Для мотков без термообработки допускается превышение на 10 HB, для полосы — на 40 HB.

Термообработка

ГОСТ 14959-2016 приводит рекомендуемый режим термообработки образцов для 60С2А: закалка с 870 °C в масле, отпуск при 420 °C. Режим рекомендуемый и относится к испытательным образцам. Для пружинной проволоки по ГОСТ 14963-78 режим испытания свой — закалка с 840–860 °C в масле и отпуск при 370–420 °C в течение 30 мин.

Ориентир по твёрдости после отпуска дают данные Lucefin для близкой европейской стали 56Si7: после закалки с 860 °C в масле и отпуска при 400 °C — 47,5 HRC, при 450 °C — 43,5 HRC, при 500 °C — 39 HRC (таблица 8). Для 60С2А это не нормы.

Обезуглероживание

Для кремнистых сталей ГОСТ 14959-2016 допускает большую глубину обезуглероживания, чем для остальных марок: для продукции категорий 2–3Е размером до 150 мм — 0,025 размера при размере до 8,0 мм включительно и 0,02 размера свыше 8,0 мм (таблица 4). На обточенной продукции и продукции со специальной отделкой поверхности обезуглероживание не допускается.

Прокаливаемость и зерно

Для 60С2А в категориях 2, 2А, 2Б, 3В, 3Г, 3Д и 3Е контроль прокаливаемости по ГОСТ 14959-2016 обязателен (п. 6.14); аустенитное зерно должно быть не крупнее № 5 (таблица 5).

Рессоры, пружины и проволока

По приложению В (таблица В.1) ГОСТ 14959-2016 максимальные размеры проката из 60С2А для рессор и пружин — полоса толщиной 14 мм, круг или квадрат 20 мм. Для расчёта винтовых пружин ГОСТ 13765-86 принимает модуль сдвига пружинной стали G = 7,85·10⁴ МПа; жёсткость можно оценить в таблицах жёсткости пружин, о выборе материала — в статье «Из какого материала делают пружины».

Кремнистые стали: 55С2, 60С2, 60С2ХА

Кроме 60С2А, ГОСТ 14959-2016 включает, в том числе, кремнистые 55С2 и 60С2 и хромокремнистую 60С2ХА (таблица 6). У 60С2А самые высокие среди них нормы прочности — σв не менее 1570 Н/мм², у 60С2ХА — 1470 Н/мм², у 55С2 и 60С2 — 1270 Н/мм². Образцы этих марок отпускают при 470 °C, 60С2А — при 420 °C.

60С2А или 65Г

По ГОСТ 14959-2016 нормы прочности образцов у 60С2А выше, чем у 65Г: σт не менее 1375 против 785 Н/мм², σв — 1570 против 980 Н/мм² (режимы образцов разные: 870/420 °C и 830/470 °C). 60С2А — высококачественная сталь, 65Г — качественная. Допустимая твёрдость поставки у 60С2А выше: 302 и 269 HB против 285 и 241 HB.

Близкие европейские стали: 56Si7 и 61SiCr7

Близкие по составу европейские стали — 56Si7 (1.5026) и 61SiCr7 (1.7108) по EN 10089 (таблица 7). У 56Si7 те же кремний и марганец, но углерода меньше — 0,52–0,60 %; Lucefin сопоставляет её с отечественной 55С2. У 61SiCr7 углерод и кремний близки к 60С2А, но хром нормирован 0,20–0,45 % (у 60С2А — не более 0,30 %), а марганец — 0,70–1,00 %. Полного тождества с 60С2А нет ни у одной из них.

Входной контроль

  1. Проверить в документе о качестве стандарт (ГОСТ 14959-2016 для проката, ГОСТ 14963-78 для проволоки), марку (60С2А, а не 60С2), категорию и состояние поставки.
  2. Сверить состав: кремний 1,60–2,00 %, углерод 0,58–0,63 %, сера и фосфор не более 0,025 %.
  3. Проверить твёрдость поставки: не более 302 HB без термообработки, не более 269 HB после термообработки.
  4. Для категорий 2–3Е — глубину обезуглероживания по размеру проката (таблица 4); для категорий 2, 2А, 2Б, 3В, 3Г, 3Д, 3Е — результаты контроля прокаливаемости.

Ошибки в справочниках

  • «60С2А по ГОСТ 14959-79». Стандарт заменён ГОСТ 14959-2016 с 1 января 2018 года.
  • Кремний «0,70–1,00 %» и хром «0,17–0,37 %». По ГОСТ 14959-2016 кремний 1,60–2,00 %, хром — не более 0,30 %.
  • Плотность 60С2А, отличная от 7850 кг/м³, без указания источника. Для расчёта массы проката ГОСТ 2590-2006 принимает 7850 кг/м³.
  • «60С2А — инструментальная сталь» или «прецизионный сплав». Марка установлена ГОСТ 14959-2016 на рессорно-пружинную сталь.
  • «Аналоги 60С2А — 60С2Н2А, 50ХФА». Это другие отечественные марки.

Масса проката

Теоретическая масса в таблицах 9 и 10 рассчитана при плотности 7850 кг/м³, принятой в ГОСТ 2590-2006.

Круг: m = 0,00785·π·d²/4, кг/м; квадрат: m = 0,00785·a², кг/м; шестигранник: m = 0,00785·(√3/2)·s², кг/м; полоса: m = 7,85·t·b/1000, кг/м (размеры в мм).

Пример. Круг 20 мм длиной 1 м: 0,00785 × 3,1416 × 20² / 4 ≈ 2,47 кг.

Вопросы и ответы по стали 60С2А

Какой ГОСТ на сталь 60С2А?

ГОСТ 14959-2016 «Металлопродукция из рессорно-пружинной нелегированной и легированной стали», действующий с 1 января 2018 года взамен ГОСТ 14959-79. Пружинная проволока — по ГОСТ 14963-78.

Какой химический состав у 60С2А?

По ГОСТ 14959-2016: углерод 0,58–0,63 %, кремний 1,60–2,00 %, марганец 0,60–0,90 %, хром не более 0,30 %, никель не более 0,25 %, медь не более 0,20 %, сера и фосфор не более 0,025 % каждого.

Чем 60С2А отличается от 60С2?

60С2А — высококачественная сталь с более узкими пределами по углероду и кремнию; серы и фосфора — не более 0,025 % каждого. Её образцы отпускают при 420 °C, и нормы прочности выше: σт не менее 1375 против 1175 Н/мм².

Какие механические свойства у 60С2А?

После закалки с 870 °C в масле и отпуска при 420 °C: σт не менее 1375 Н/мм², σв не менее 1570 Н/мм², δ5 не менее 6 %, ψ не менее 20 %.

Какая твёрдость у 60С2А?

В состоянии поставки без термообработки — не более 302 HB, после термообработки — не более 269 HB.

Какой зарубежный аналог у 60С2А?

Близкие по составу — 56Si7 и 61SiCr7 по EN 10089, но у 56Si7 меньше углерода, а у 61SiCr7 нормирован хром 0,20–0,45 % и марганец 0,70–1,00 %. Полного тождества нет.

Какой максимальный размер проката из 60С2А для рессор и пружин?

По приложению В ГОСТ 14959-2016 максимальные размеры для рессор и пружин из 60С2А — полоса толщиной 14 мм, круг или квадрат 20 мм.

Какая допустимая глубина обезуглероживания у 60С2А?

Для сталей, легированных кремнием, ГОСТ 14959-2016 устанавливает отдельные нормы: 0,025 размера до 8,0 мм включительно и 0,02 размера свыше 8,0 мм (для остальных марок — 0,02 и 0,015).

Источники

  1. ГОСТ 14959-2016. Металлопродукция из рессорно-пружинной нелегированной и легированной стали. Технические условия.
  2. ГОСТ 14963-78. Проволока стальная легированная пружинная. Технические условия.
  3. ГОСТ 13765-86. Пружины винтовые цилиндрические сжатия и растяжения из стали круглого сечения. Методика определения размеров.
  4. ГОСТ 2590-2006 — плотность для расчёта массы.
  5. Lucefin. Техническая карта стали 56Si7 (EN 10089).
  6. Ovako — данные по сталям 56Si7 и 61SiCr7.

Статья носит ознакомительный характер и предназначена для технических специалистов. Нормы приведены по указанным стандартам; данные производителей европейских сталей отмечены в тексте и не являются нормами для 60С2А. Режимы термообработки пружин и рессор назначает технолог. Перед применением сверяйтесь с актуальными редакциями документов и сертификатами на конкретную продукцию. Автор и администрация сайта не несут ответственности за последствия использования информации без такой проверки.