Сталь 65Г — расшифровка и характеристики
Одной из наиболее распространенных отечественных сталей для производства пружин и рессоров в автомобильной, авиационной, горнодобывающей, военной и другой технике, является сталь 65Г. Этот сплав совмещает в себе прочность марганцовистой углеродистой конструкционной стали с высокой сопротивляемостью ударам, что делает ее востребованной в оружейном деле. Сталь 65Г является низколегированной, не содержит в составе дорогих добавок, производится просто, без особенных технологических требований. Это делает ее доступной, распространенной и привлекательной по цене. Сталь относится к классу конструкционных, но не применяется при производстве сварных конструкций, т.к. не предназначена для сварки. Улучшаемость сплава 65Г позволяет существенно повышать срок службы и износостойкость деталей с помощью процедуры закалки.
Расшифровка
Маркировка стали 65Г состоит из числового значения 65 и буквы Г, указывающих на два основных элемента в ее составе, которые определяют свойства. Химических элементов в составе стали 65Г на самом деле гораздо больше, большинство из них являются случайными примесями. Допустимые нормы содержания таких примесей строго регламентированы, особенно для нежелательных элементов – фосфора и серы. Если количество примесей превышает допустимые нормы, элемент либо вводится в маркировку, либо к марке добавляется индекс качества (ст, сталь, А или Ш), указывающий на концентрацию фосфора и серы.
65 – показатель содержания углерода в сотых долях. Это значит, что в стали 65Г содержится 0.65% углерода. Углерод является вторым важнейшим компонентом стали, после железа, составляющего основу материала. С помощью регулирования процента углерода в сплаве, можно определять качества итогового материала, его эксплуатационные характеристики и сферу применения. С повышением содержания углерода сталь приобретает прочную структуру, позволяющую использовать металл для изготовления жестких недеформирующихся со временем металлоконструкций. Минусом такого металла становится сниженная ударная вязкость, что делает его неустойчивым к динамическим (ударным) нагрузкам. Малое содержание углерода приводит к обратным результатам: сталь становится текучей, вязкой, но теряет в жесткости и прочности. Ее назначением становится сопротивление ударным нагрузкам, а при производстве жестких конструкций такая сталь применяется ограниченно. Кроме того, малоуглеродистые стали лучше поддаются механической и технологической обработке.
Г – указывает на содержание марганца до 1.2%. Марганец часто водится в состав стали как раскислитель и присутствует в незначительном количестве почти во всех углеродистых сталях. Этот элемент снижает негативное влияние фосфора и серы. В стали 65Г добавление марганца обусловлено необходимостью упрочнения исходного материала. Благодаря добавлению марганца увеличиваются показатели твердости, ударная вязкость при этом не снижается. Содержание марганца на уровне 1% считается невысоким.
Сталь 65Г – химический состав
Массовая доля элементов не более, %:
Кремний |
Марганец |
Медь |
Никель |
Сера |
Углерод |
Фосфор |
Хром |
0,17–0,37 |
0,9–1,2 |
0,2 |
0,25 |
0,035 |
0,62–0,7 |
0,035 |
0,25 |
Назначение
Сталь 65Г является рессорно-пружинной, ее характеристики упругости, износостойкости и прочности идеально подходят для изготовления нагруженных деталей, особенно – пружин для машиностроения. Сталь считается конструкционной, однако не предназначена для изготовлений сварных конструкций из-за затрудненной свариваемости. Лучше всего этот сплав проявляет себя в подвижных элементах механизмов, работающих при постоянных нагрузках и на износ. После обработки сталь становится еще тверже, детали демонстрируют высокие показатели устойчивости к истиранию, усталости, ломкости.
Свойства стали 65Г позволяют ограниченно применять ее при производстве инструментов, например, ножей.
Применение
Из стали 65Г производят пружины и рессоры, шайбы, фрикционные диски, тормозные ленты, шестерни, корпусы подшипников, фланцы, зажимные и подающие цанги. Ассортимент изделий не ограничивается данным списком, т.к. сталь 65Г универсальна, если речь идет о деталях, требующих высокой износоустойчивости. Сталь 65Г широко применяют в машиностроении, станкостроении, кораблестроении, при производстве тяжелой военной, сельскохозяйственной, горнодобывающей техники и т.д. Стать 65Г настолько распространена, что ее можно найти в любом механизме, где используются пружины и рессоры.
Одна из экзотических сфер применения стали 65Г – производство клинкового оружия: метательных ножей, мечей для исторических реконструкций и спортивных состязаний. Клинки из этой стали требуют ухода, т.к. сталь подвержена ржавлению. Охотничьи и кухонные ножи из сплава марки 65Г не изготавливаются т.к. к этим видам ножей предъявляются другие эксплуатационные требования. В частности это связанно с подверженностью коррозии стали 65Г, в то время как кухонные и охотничьи ножи часто контактируют с влагой, потому изготавливаются преимущественно из нержавеющих сталей.
Детали и конструкции, подверженные ударным нагрузкам, также не изготавливаются из стали марки 65Г.
Режимы термообработки
Детали из стали 65Г рекомендуется улучшать с помощью закалки. Закалка повышает прочность поверхностного слоя изделия, делает изделие износостойким и продлевает срок его эксплуатации. Благодаря тому, что закалка меняет структуру не всего изделия, а лишь внешнего слоя, она не оказывает существенного влияния на упругость материала, который остается мягким внутри.
- каким образом и на каком оборудовании будет проводиться процедура;
- влияние температуры нагрева в зависимости от характеристик конкретной марки;
- оптимальное время выдержки, так же зависящее от характеристик металла;
- среду закаливания;
- оптимальный способ охлаждения.
От технологической грамотности проведения процесса будет зависеть качество итогового результата. В случае со сталью 65Г, которая является низколегированной, закалку проводят быстро, чтобы не потерять углерод, а вместе с ним и показатели прочности. Однако нагревать изделие слишком быстро также не следует, это приведет к неравномерному прогреву и закалочным трещинам.
Рекомендуется подогреть сталь в термической печи до предзакалочных температур (от 550 до 700С), после чего ее можно направлять в закалочную печь. Идеальной средой для быстрого нагревания являются солевые расплавы. Газовые и электрические печи для закалки изделий из стали 65Г применять можно, но не рекомендуется.
Нагрев стали до верхней границы рекомендованной температуры закалки может приводить к снижению ударной вязкости через образование зернистой структуры.
Плюсы и минусы стали 65Г
Сталь 65Г распространена настолько широко благодаря ряду отличительных характеристик, соотношению цена/качество, простоте производства. Ее недостатки ограничивают сферу применения, но несмотря на это она остается одной из лучших и наиболее востребованных в своей специфике – производстве рессор, пружин и других нагруженных деталей.
Достоинства стали 65Г:
- Износоустойчивость и прочность. Защищает делать от ломкости, деформации и разрушения даже при высоких нагрузках. После прохождения термической обработки базовые характеристики сплава увеличиваются.
- Ударопрочность. Сталь не деформируется при ударах, за это качество ее выбирают производители клинкового оружия, такого, как метательные ножи.
- Высокое сопротивление на разрыв.
- Простота механической обработки. Поклонники ножей из сплава 65Г отмечают легкость в заточке в сравнении с другими материалами. Однако у этого свойства есть обратная сторона: лезвие ножа остается острым недолго.
Недостатки стали 65Г:
- Ржавление. Сталь 65Г требует ухода, защитного покрытия или особых условий эксплуатации, иначе деталь подвергнется коррозии.
- Нож из стали 65Г легко наточить, но и затупляется он быстро. За оружием нужен постоянный уход.
- Затрудненная свариваемость. Сталь 65Г не применяется в сварных конструкциях.
Аналоги и заменители
Марка металлопроката |
Заменитель |
65Г |
50ХФА |
55С2 |
|
60С2 |
|
60С2А |
|
70 |
|
70Г |
|
9ХС |
|
У8А |
Зарубежные аналоги марки стали 65Г |
|
США |
1066, 1566, G15660 |
Германия |
66Mn4, Ck67 |
Англия |
080A67 |
Китай |
65Mn |
Болгария |
65G |
Польша |
65G |
Характеристики
Марка |
Классификация |
Вид поставки |
ГОСТ |
Зарубежные аналоги |
65Г |
Сталь конструкционная рессорно-пружинная |
Сортовой прокат |
14959–79 |
есть |
Лента |
2283–79 |
|||
2284–79 |
||||
Проволока |
9389–75 |
|||
Лист |
1577–93 |
Технологические особенности
Термообработка
Режим |
состояние поставки |
Ковка
Вид полуфабриката |
t, |
Охлаждение |
|
Размер сечения |
Условия |
||
мм |
|||
Слиток |
1200–800 |
до 300 |
В печи |
Заготовка |
1250–780 |
до 100 |
На воздухе |
101–300 |
В мульде |
Сварка
Свариваемость |
для сварных конструкций не применяется |
Флокеночувствительность — мало чувствительна.
Резка
Исходные данные |
Обрабатываемость резанием Κυ |
|||
Состояние |
HB, МПа |
σΒ, МПа |
твердый сплав |
быстрорежущая сталь |
закаленное отпущенное |
240 |
840 |
0,85 |
0,8 |
Склонность к отпускной хрупкости — При содержании Mn ≥1% склонна.
Материал 65Г – механические свойства
Сортамент |
ГОСТ |
Размеры – толщина, диаметр |
Режим термообработки |
t |
KCU |
ψ |
δ5 |
σT |
σв |
мм |
0С |
кДж/м2 |
% |
% |
МПа |
МПа |
|||
Прокат |
14959–79 |
Закалка |
30 |
8 |
785 |
980 |
|||
Отпуск |
|||||||||
Лист толстый |
1577–93 |
12 |
740 |
||||||
Лента нагартован |
2283–79 |
740–1180 |
|||||||
отожжен. |
10–15 |
640–740 |
Твердость, Мпа
Сортамент |
ГОСТ |
HB 10-1 |
Прокат без термообработки |
14959–79 |
285 |
термообработанный |
241 |
|
Лист толстый после отжига |
1577–93 |
229 |
Температура критических точек,
0С
Критические точки |
Ac1 |
Ac3 |
Ar1 |
Ar3 |
Mn |
Температура |
721 |
745 |
670 |
720 |
270 |
Ударная вязкость, Дж/см
2
Режимы термообработки |
t |
KCU при температурах |
||||||
0С |
-800С |
-700С |
-400С |
-300С |
-200С |
00С |
+200С |
|
Закалка |
830 |
12 |
24 |
27 |
69 |
110 |
||
Отпуск |
480 |
Предел выносливости, МПа
Термообработка |
τ−1 |
σ−1 |
|
Режим |
t, 0С |
||
Закалка (масло) |
810 |
431 |
725 |
Отпуск |
400 |
||
Закалка (масло) |
810 |
284 |
480 |
Отпуск |
500 |
Физические свойства
t |
ρ |
R 109 |
E 10-5 |
λ |
α 106 |
C |
0С |
кг/м3 |
Ом·м |
МПа |
Вт/(м·град) |
1/Град |
Дж/ (кг·град) |
20 |
7850 |
2. 15 |
37 |
|||
100 |
7830 |
2.13 |
36 |
11.8 |
490 |
|
200 |
7800 |
2.07 |
35 |
12.6 |
510 |
|
300 |
2 |
34 |
13.2 |
525 |
||
400 |
7730 |
1.8 |
32 |
13. 6 |
560 |
|
500 |
1.7 |
31 |
14.1 |
575 |
||
600 |
1.54 |
30 |
14.6 |
590 |
||
700 |
1.36 |
29 |
14.5 |
625 |
||
800 |
1.28 |
28 |
11.8 |
705 |
Условные обозначения
Механические свойства
HRCэ |
HB |
KCU |
ψ |
δ5 |
σT |
σв |
|
МПа |
кДж / м2 |
% |
% |
МПа |
МПа |
||
Твердость по Роквеллу |
Твердость по Бринеллю |
Ударная вязкость |
Относительное сужение |
Относительное удлинение при разрыве |
Предел текучести |
Предел кратковременной прочности |
|
Κυ |
σ0,2 |
τ−1 |
σ−1 |
||||
Коэффициент относительной обрабатываемости |
Условный предел текучести с 0,2% допуском при нагружении на значение пластической деформации |
Предел выносливости при кручении (симметричный цикл) |
Предел выносливости при сжатии-растяжении (симметричный цикл) |
||||
N |
число циклов деформаций/ напряжений, выдержанных объектом под нагрузкой до появления усталостного разрушения/ трещины |
Свариваемость
Без ограничений |
Ограниченная |
Трудно свариваемая |
|
Подогрев |
нет |
до 100–1200С |
200–3000С |
Термообработка |
нет |
есть |
отжиг |
Физические свойства
R |
Ом·м |
Удельное сопротивление |
ρ |
кг/м3 |
Плотность |
C |
Дж/(кг·град) |
Удельная теплоемкость |
λ |
Вт/(м·град) |
Коэффициент теплопроводности |
α |
1/Град |
Коэффициент линейного расширения |
E |
МПа |
Модуль упругости |
t |
0С |
Температура |
Сталь 65Г — расшифровка марки стали, ГОСТ, характеристика материала
- Нелегированные стали
- Легированные стали
- Нержавеющие стали
- 65Г
- ШХ15
- Р18
- Р6М5
- 9ХС
- ХВГ
- 09Г2С
- Х12МФ
- 12Х1МФ
- 12ХН3А
- 20Х
- 30ХМА
- 30ХГСА
- 40Х
- 40ХН
- 45Х
Марка стали — 65Г
Стандарт — ГОСТ 14959
Заменитель — 70, У8А, 70Г, 60С2А, 9ХС, 50ХФА, 60С2, 55С2
Сталь 65Г содержит в среднем 0,65% углерода, Г — указывает содержание марганца в стали около 1%.
Рессорно-пружинная сталь 65Г применяется для изготовления пружинных колец и шайб, плоских и круглых пружин, зажимных и подающих цанг, шайб упорных подшипников, дисков сцепления, стопорных колец и других деталей пружинного типа, от которых требуются высокие упругие свойства и износостойкость.
Массовая доля основных химических элементов, % | |||
---|---|---|---|
C — углерода | Si — кремния | Mn — марганца | |
0,62-0,70 | 0,17-0,37 | 0,90-1,20 |
Температура критических точек, °С | |||
---|---|---|---|
Ac1 | Ac3 | Ar1 | Ar3 |
721 | 745 | 670 | 720 |
Технологические свойства | |
---|---|
Ковка | Температура ковки, °С: начала 1250, конца 780-760. Заготовки сечением до 100 мм охлаждаются на воздухе, сечения 101-300 мм — в мульде. |
Свариваемость | Не применяется для сварных конструкций. Контактная сварка без ограничений. |
Обрабатываемость резанием | В закаленном и опущенном состоянии при HB 240 и σв = 820 МПа: Kv твердый сплав = 0,85 Kv быстрорежущая сталь = 0,80 |
Флокеночувствительность | Малочувствительна |
Склонность к отпускной хрупкости | Склонна при содержании марганца более 1% |
Физические свойства | Температура испытаний, °С | |||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | |
Модуль нормальной упругости E, ГПа | 215 | 213 | 207 | 200 | 180 | 170 | 154 | 136 | 128 | — |
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа | 84 | 83 | 80 | 77 | 70 | — | 58 | 51 | 48 | — |
Плотность ρn, кг/м3 | 7850 | 7830 | 7800 | — | 7730 | — | — | — | — | — |
Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м*К) | 37 | 36 | 35 | 34 | 32 | 31 | 30 | 29 | 28 | — |
Удельное электросопротивление ρ, нОм*м | — | — | — | — | — | — | — | — | — | — |
20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | 20-700 | 20-800 | 20-900 | 20-1000 | |
Коэффициент линейного расширения α*106, K-1 | 11,8 | 12,6 | 13,2 | 13,6 | 14,1 | 14,6 | 14,5 | 11,8 | — | — |
Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К) | 490 | 510 | 525 | 560 | 575 | 590 | 625 | 705 | — | — |
65Г: характеристики, свойства, аналоги Сталь
65Г отличается высокой эластичностью и прочностью, соответствует ГОСТ 14959, ГОСТ 1577, ДСТУ 8429.
Классификация: Конструкционная пружинная сталь.
Товар: Прокат, в том числе фасонный и листовой.
Химический состав стали 65Г, %
С | Си | Мн | Р | С | Кр | Медь |
0,62-0,7 | 0,17-0,37 | ≤0,9-1,2 | ≤0,035 | ≤0,035 | ≤0,25 | ≤0,2 |
Механические свойства стали 65Г
Термическая обработка | Минимальный предел текучести, (МПа) | Минимальное временное сопротивление, (МПа) | Коэффициент минимального удлинения, % | Коэффициент минимальной усадки, % |
Закалка от 830°С в масло, отпуск до 470°С | 785 | 980 | 8 | 30 |
Аналоги стали 65Г
США | 1066, 1566, Г15660 |
Германия | 66Mn4, CK67 |
Великобритания | 080A67 |
Китай | 65Мн |
Болгария | 65Г |
Польша | 65Г |
Применение
В качестве пружинной стали 65G широко используется в шайбах и пружинных кольцах, различных типах пружин (плоских и круглых), зажимных и подающих цангах, упорных шайбах, дисках сцепления, стопорных кольцах и других пружинах. -управляемые компоненты, которые должны быть высокоэластичными и прочными.
Сварка
Сталь 65Г не применяется для сварных конструкций. Может применяться неограниченная стыковая сварка сопротивлением.
Расшифровка стали по цифрам
Как и в любой другой области знаний, в сталелитейной промышленности есть свой жаргон, который может ввести в заблуждение при первом знакомстве. Почему им присвоены четырехзначные коды? В чем разница между сплавами 4130 и 4140?
Сталь сортируется по четырем основным категориям, установленным AISI. (Американский институт чугуна и стали):
- Углеродистая сталь
- Легированная сталь
- Нержавеющая сталь
- Инструментальная сталь
Будучи сталью, они содержат те же два основных элемента: железо и углерод. Определение их категории зависит от процентного содержания углерода и другие сплавы, добавленные к железу, что изменяет свойства готовый металл.
Внутри каждой категории сталь можно классифицировать в соответствии с печатать. Обычно это включает несколько описательных факторов, приведенных ниже:
- Состав: основные категории углерода, легированные, нержавеющие и инструментальные стали.
- Микроструктура: это подкатегории сочинение. Например, нержавеющая сталь может быть классифицирована как ферритная, аустенитные, мартенситные и дуплексные стали.
- Способ производства: на два метода приходится почти все современное производство стали, известное как ЭДП (электровоздушная печь), и BOS (основное кислородное производство стали).
- Форма/форма: также известная как первичная формовка, создание формы, такие как пластины или стержни.
- Способ отделки: это называется вторичное формование, методы, которые придают конечному продукту его свойства и закончить. Это может включать такие процессы, как горячая и холодная прокатка, отпуск, или цинкование.
- Физическая прочность: по ASTM (Американское общество стандартов для испытаний и материалов), обозначение обычно включает буквенный префикс и присвоенный номер.
Существуют две основные системы нумерации, используемые для классификации металлы, поэтому описания стали обычно включают и то, и другое. Наряду с AISI, Система нумерации, установленная SAE (Обществом автомобильных инженеров), наиболее часто используется в металлургическая промышленность. По большей части SAE адаптировала свою систему для согласования с классификациями, установленными AISI, так что спецификации стандартизированы для стали.
С помощью этой информации потребители могут распознать категорию и классификацию стального изделия. В четырехзначном система кодов, первая цифра определяет тип:
Начиная с 1: Углеродистая сталь
2: Никелированная сталь
3: Хромоникелевая сталь
4: Молибденовая сталь
5: Хромистая сталь
6: Хром -ванадиевая сталь
7: Вольфрамо-хромовая сталь
8: Никель-хромомолибденовая сталь
9: Кремний-марганцевая сталь и другие марки SAE
Следующие цифры дают дополнительную информацию о конкретном тип стали.