Главная  >  Справочник  >  Сталь инструментальная валковая 60ХГ

Сталь инструментальная валковая марки 60ХГ: описание, свойства и применение

Сталь 60ХГ – это инструментальная валковая сталь, обладающая высокой прочностью, износостойкостью и упругостью. Благодаря своим характеристикам, она широко применяется в различных отраслях промышленности для изготовления деталей, подвергающихся высоким нагрузкам и интенсивному износу.

Свойства стали 60ХГ:

• Высокая прочность: Обеспечивается оптимальным содержанием углерода и легирующих элементов, что позволяет стали выдерживать значительные механические нагрузки.
• Износостойкость: Хром и марганец в составе стали способствуют образованию твердых карбидов, повышающих сопротивление износу при трении и скольжении.
• Упругость: Сталь 60ХГ обладает хорошими упругими свойствами, что позволяет ей выдерживать деформации и возвращаться к исходной форме без остаточных деформаций.
• Прокаливаемость: Благодаря легированию, сталь обладает хорошей прокаливаемостью, что позволяет получать равномерную структуру и свойства по всему сечению изделия при термообработке.
• Свариваемость: Свариваемость стали 60ХГ ограничена, рекомендуется предварительный подогрев и последующая термообработка сварного соединения для снижения риска образования трещин.
• Обрабатываемость резанием: В отожженном состоянии сталь 60ХГ хорошо обрабатывается резанием, что облегчает изготовление деталей сложной формы.

Химический состав стали 60ХГ (ГОСТ 5950-2000):

Элемент	Содержание (%)
Углерод (C)	0.55 - 0.65
Кремний (Si)	0.17 - 0.37
Марганец (Mn)	0.90 - 1.20
Хром (Cr)	0.90 - 1.20
Никель (Ni)	до 0.30
Медь (Cu)	до 0.30
Сера (S)	до 0.030
Фосфор (P)	до 0.030

Расшифровка обозначения стали 60ХГ:

• 60 – указывает на среднее содержание углерода в сотых долях процента (0.60%).
• Х – указывает на наличие хрома (Cr) в качестве легирующего элемента.
• Г – указывает на наличие марганца (Mn) в качестве легирующего элемента.

Механические свойства стали 60ХГ (ГОСТ 5950-2000):

Механические свойства стали 60ХГ зависят от режима термообработки (закалка, отпуск) и могут варьироваться в широких пределах. Приведем примерные значения для наиболее распространенных режимов:

Свойство	Значение	Режим термообработки
Предел прочности (σв), МПа	880-1080	Закалка 830-850 °С, отпуск 540-660 °С
Предел текучести (σт), МПа	590-780	Закалка 830-850 °С, отпуск 540-660 °С
Относительное удлинение (δ5), %	10-15	Закалка 830-850 °С, отпуск 540-660 °С
Относительное сужение (ψ), %	30-40	Закалка 830-850 °С, отпуск 540-660 °С
Твердость по Бринеллю (HB), не более	269	Отжиг
Твердость по Роквеллу (HRC),	50-55	Закалка 830-850 °С, отпуск 180-200 °С

Физические свойства стали 60ХГ:

Свойство	Значение	Единица измерения
Плотность (ρ)	7850	кг/м³
Модуль упругости (E)	205 x 10³	МПа
Коэффициент линейного расширения (α)	11.7 x 10⁻⁶	1/°С (20-100 °С)
Теплопроводность (λ)	43	Вт/(м·°С)
Удельная теплоемкость (c)	480	Дж/(кг·°С)
Электрическое сопротивление (ρ)	220	нОм·м

Сферы применения стали 60ХГ:

Сталь 60ХГ широко используется в различных отраслях промышленности благодаря своим высоким механическим свойствам и износостойкости. Основные области применения:

• Машиностроение:
  • Шестерни и зубчатые колеса, работающие при высоких нагрузках.
  • Валы и оси, подвергающиеся кручению и изгибу.
  • Кулачки и распределительные валы.
  • Плунжеры и штоки насосов.
  • Детали штампов и пресс-форм для холодной и горячей деформации металла.
  • Изготовление инструмента (метчики, плашки, развертки, протяжки) для обработки металлов.
• Металлургия:
  • Валки для прокатных станов (чистовые валки).
  • Опорные ролики и направляющие ролики.
  • Детали оборудования для волочения проволоки.
• Транспортное машиностроение:
  • Детали двигателей внутреннего сгорания (клапаны, толкатели).
  • Детали трансмиссии (шестерни, валы).
  • Элементы подвески (пружины, рессоры).
• Энергетика:
  • Детали турбин и насосов.
  • Элементы запорной арматуры.
• Сельскохозяйственное машиностроение:
  • Детали почвообрабатывающей техники (лемехи, диски).
  • Детали комбайнов и других сельскохозяйственных машин.
• Производство подшипников:
  • Кольца и тела качения подшипников (после соответствующей термообработки).

Виды металлопроката из стали 60ХГ:

Сталь 60ХГ поставляется в различных видах металлопроката:

• Круг: Наиболее распространенный вид проката, используемый для изготовления валов, осей, шестерен и других деталей.
• Поковка: Используется для изготовления крупных деталей сложной формы, требующих высокой прочности и износостойкости.
• Лист: Применяется для изготовления штампов, пресс-форм и других плоских деталей.
• Проволока: Используется для изготовления пружин, рессор и других упругих элементов.
• Трубы: Применяются в качестве заготовок для изготовления деталей цилиндрической формы.

ГОСТы, ссылающиеся на сталь 60ХГ или металлопрокат из этой стали:

• ГОСТ 5950-2000 Сталь сортовая инструментальная нелегированная и легированная. Общие технические условия. (Определяет химический состав, механические свойства и другие требования к стали 60ХГ).
• ГОСТ 2590-2006 Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый. Сортамент. (Определяет сортамент круглого проката из стали 60ХГ).
• ГОСТ 1050-2013 Металлопродукция из нелегированных конструкционных качественных и специальных сталей. Общие технические условия. (Может применяться для проката из стали 60ХГ, если он классифицируется как конструкционная сталь).
• ГОСТ 14959-2016 Прокат сортовой, калиброванный со специальной отделкой поверхности из углеродистой качественной и легированной конструкционной стали. Общие технические условия. (Может применяться для калиброванного проката из стали 60ХГ).
• ГОСТ 7417-75 Сталь калиброванная круглая. Сортамент. (Определяет сортамент калиброванного круглого проката из стали 60ХГ).
• ГОСТ 801-78 Сталь подшипниковая. Технические условия. (В некоторых случаях сталь 60ХГ может использоваться для изготовления деталей подшипников, и в этом случае применяются требования данного ГОСТа).
• Другие ГОСТы, регламентирующие производство конкретных деталей и изделий, изготовленных из стали 60ХГ (например, ГОСТы на шестерни, валы, пружины и т.д.).

Операции в цехах, производимые с использованием материалов из стали 60ХГ:

В различных цехах металлообрабатывающих предприятий сталь 60ХГ используется на разных этапах производства:

• Заготовительный цех:
  • Резка: Прокат из стали 60ХГ режется на заготовки необходимого размера с использованием ленточнопильных станков, дисковых пил, газовой резки или плазменной резки.
  • Ковка: Заготовки из стали 60ХГ могут подвергаться ковке для придания им нужной формы и структуры.
• Механический цех:
  • Токарная обработка: На токарных станках из заготовок из стали 60ХГ изготавливаются валы, оси, шестерни и другие детали вращения.
  • Фрезерная обработка: На фрезерных станках из стали 60ХГ изготавливаются детали сложной формы, такие как корпуса, крышки, кулачки и т.д.
  • Шлифовальная обработка: Шлифование используется для достижения высокой точности размеров и чистоты поверхности деталей из стали 60ХГ.
  • Зуборезная обработка: На зуборезных станках изготавливаются зубчатые колеса из стали 60ХГ.
  • Сверление и расточка: Используются для создания отверстий в деталях из стали 60ХГ.
• Термический цех:
  • Закалка: Сталь 60ХГ подвергается закалке для повышения твердости и износостойкости.
  • Отпуск: После закалки сталь 60ХГ подвергается отпуску для снятия внутренних напряжений и повышения ударной вязкости.
  • Отжиг: Отжиг используется для снижения твердости и улучшения обрабатываемости стали 60ХГ.
  • Нормализация: Нормализация используется для выравнивания структуры стали 60ХГ после горячей обработки.
• Инструментальный цех:
  • Изготовление инструмента: Из стали 60ХГ изготавливаются различные инструменты, такие как метчики, плашки, развертки, протяжки, штампы и пресс-формы.
  • Ремонт инструмента: Инструмент, изготовленный из стали 60ХГ, подвергается ремонту и восстановлению после износа.
• Сварочный цех:
  • Сварка: Сталь 60ХГ может свариваться с использованием различных методов сварки, однако требуется соблюдение специальных мер предосторожности для предотвращения образования трещин.
  • Наплавка: Наплавка используется для восстановления изношенных поверхностей деталей из стали 60ХГ.

В заключение, сталь 60ХГ – это универсальный материал с широким спектром применения. Благодаря своим высоким механическим свойствам и износостойкости, она находит применение в различных отраслях промышленности для изготовления деталей, работающих в условиях высоких нагрузок и интенсивного износа. Правильный выбор режима термообработки и соблюдение технологических процессов позволяют получить оптимальные свойства изделий из стали 60ХГ и обеспечить их надежную и долговечную работу.