Сталь 65г для ножей: плюсы, минусы и особенности
Сталь для ножей представляет собой сочетание углерода и железа. В зависимости от предназначения и требуемых качеств, пропорции могут значительно отличаться. Кроме этого, для достижения высоких показателей прочности, долговечности и твердости, могут применяться различные добавки и компоненты, улучшающие свойства исходного материала.
Главная задача большинства оружейников – разработать или воспроизвести такую сталь для ножа, которая будет иметь высокую прочность и при этом не менее высокую твердость.
На сегодняшний день, одной из самых популярных сталей для ножей принято считать сплав 65г. Именно о ней и пойдет речь далее.
Общие сведения о стали 65г
Такая сталь пользуется огромной популярностью из-за своей относительно низкой стоимости. Относится к пружинно-рессорному виду и отлично проходит процедуры воронения и чернения. Из-за своих особенностей применяется для изготовления метательных ножей, крайне редко используется для создания разделочных ножей. Связано это с тем, что такая сталь крайне быстро окисляется и покрывается ржавчиной.
Если говорить о закалке, то этот материал не боится перегрева. Однако, если температуры достаточно высокие, то ударная вязкость довольно быстро снижается, что в свою очередь неизбежно приводит к большому росту зерен в мелкой текстуре волокон.
Температура закаливания может быть разной (от 800 до 820 градусов Цельсия). Все зависит от сложности очертаний исходного изделия и показателей металла, необходимых для того или иного сценария использования.
За счет добавления Марганца, такой сплав еще называют раскисленной сталью, это касается абсолютно всех материалов, содержащих такой компонент. Свои свойства ножи приобретают в тех случаях, когда в процессе закаливания было достигнуто перлитное превращение.
Плюсы стали 65г
Несомненно, большой популярностью эта сталь пользуется не только благодаря низкой стоимости производства, но и по другим, немаловажным пунктам:
- Очень высокая твердость. Это означает, что при существенных нагрузках материал не будет деформироваться, ломаться или разрушаться.
- Большая устойчивость к ударам, деформациям. Именно за это качество, такую сталь принято использовать для метательных ножей, клинков, реже – для медицинских инструментов.
- Простота в заточке.
- Высокая сопротивляемость разрыву.
Стоит отметить, что цифра «65» в названии означает процентное содержание углерода в составе сплава в сотых долях. Буква «Г» говорит о том, что основной легирующий элемент это Марганец. Именно благодаря ему, сплав приобретает большинство вышеописанных свойств.
Минусы стали 65г
Как и у любого сплава, у этой есть ряд минусов, которые не дают использовать этот материал в определенных целях:
- Из-за того, что данный материал относится к группе углеродсодержащих соединений, он крайне сильно подвержен коррозии.
- Хоть данная сталь и легко затачивается, она достаточно быстро теряет заточку. Именно поэтому нужно постоять следить за режущей кромкой и за ее сведением, постоянно подтачивать нож.
- Довольно весомые ограничения по применению.
Преимущества и недостатки являются больше относительными, их не всегда можно применить ко всем ножам, сделанным из данного сплава. Это обусловлено тем, что у каждого производителя технология производства либо немного, либо серьезно отличаются друг от друга.
Особенности
Из-за своих свойств, сталь 65г не подходит для сварки. Но стоит отметить, что спектр использования довольно широк, даже если не брать во внимание холодное оружие. Из нее делают различные пружины, рессоры, корпуса подшипников, узлы и металлоконструкции. Она нашла применение даже в грузовых машинах – при создании рессоры заднего моста применяют именно этот материал.
Чтобы материал сохранял свои свойства и не покрывался ржавчиной его необходимо держать в сухом помещении, а изделия периодически покрывать маслом.
Благодаря своей дешевизне и довольно приличным свойствам, сталь 65г используют в качестве аналогов таких материалов, как: 55С2, 60С2, 70, 70Г, У8А, 9Хс.
Эластичность металла при ковке позволяет изготавливать холодное оружие и клинки в домашних условиях. Именно благодаря этой причине, сталь 65г получила широкое распространение в этой отрасли. Это касается ручного производства не только спортивных снарядов или орудий для реконструкций, но и в бытовом использовании — на кухне.
Итоги
Подводя итоги, стоит отметить, что такая сталь часто используется для спортивного вида холодного оружия, а также орудий для турниров. Ведь именно при таком сценарии использования необходима стойкость к ударам и низкая стоимость изделия.
Делать ножи из этой стали будут еще долгое время, но все же в более специализированных отраслях. Хоть и ножи из такой стали почти не используют на кухне, особенно в последнее время, любителей мастерить клинки из остатков такого сплава предостаточно.
Похожие записи
Марка стали 65Г характеристики, применение, расшифровка, аналоги и заменители, термообработка
Расшифровка стали 65Г
Цифр 65 указывают среднюю массовую долю углерода в стали в сотых долях процента. Т.е. среднее содержание углерода в стали 65Г составляет около 0,65%.
Цифры, стоящие после букв, указывают примерную массовую долю легирующего элемента в целых единицах. Химические элементы обозначены следующими буквами: В — вольфрам (W), Г — марганец (Mn), Н — никель (Ni), Р — бор (В), С — кремний (Si), Ф — ванадий (V), X — хром (Сr). Т.е. буква Г в обозначении марки стали 65Г означает, что среднее содержание марганца в стали около 1%. В наименовании марок рессорно-пружинных стали с массовой долей марганца (Mn) до 0,90% (по верхнему пределу в марке) буква «Г» не ставится.
Заменители и аналоги
Стали-заменители:
- 70,
- У8А,
- 70Г,
- 60С2А,
- 9ХС,
- 50ХФА,
- 60С2,
- 55С2.
Аналоги:
- 66Mn4(1.1260) (Германия-DIN),
- 1566 (США — AISI, ASTM),
- SUP 6 (Япония — JIS),
- 60S2A (Польша — PN/H)
Вид поставки
- Сортовой прокат, в том числе фасонный ГОСТ 14959—79, ГОСТ 2590-88, ГОСТ 2591-88, ГОСТ 2879-88, ГОСТ 7419.0-90 — ГОСТ 7419.8-90.
- Калиброванный пруток ГОСТ 1051-73, ГОСТ 14959-79, ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78.
- Шлифованный пруток и серебрянка ГОСТ 14955-77, ГОСТ 7419.0-90 — ГОСТ 7419.8-90.
- Лист толстый ГОСТ 1577-93.
- Лента ГОСТ 2283-79, ГОСТ 1530-78, ГОСТ 21996-76, ГОСТ 21997-76, ГОСТ 10234-77, ГОСТ 19039-73.
- Полоса ГОСТ 103—76, ГОСТ 4405—75.
- Проволока ГОСТ 11850—72.
- Поковка и кованая заготовка ГОСТ 1133—71.
Применение
Сталь 65Г применяется для изготовления следующих деталей:
- пружины,
- рессоры,
- упорные шайбы,
- тормозные ленты,
- фрикционные диски,
- шестерни,
- фланцы,
- корпусы подшипников,
- зажимные и подающие цанги и другие детали, к которым предъявляются требования повышенной износостойкости,
- детали, работающие без ударных нагрузок.
Применение стали 65Г для пружинных шайб (ГОСТ 33260-2015)
| Марка стали | НД на поставку | ГОСТ на шайбы пружинные | Температура применения, °С | Дополнительные указания по применению |
| 65Г ГОСТ 14959 | ГОСТ 2283, ГОСТ 21997, ГОСТ 21996 | ГОСТ 6402 | От -60 до 250 | Применяется для работы в условиях атмосферной коррозии с |
ПРИМЕЧАНИЕ
После электрохимических покрытий обязательна термообработка (отпуск) для снятия водородной хрупкости с указанием в КД.
Физические свойства
Модуль нормальной упругости Е, ГПа
| Сталь | Е, ГПа, при температуре испытаний, °С | ||||||||
| 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | |
| 65Г | 215 | 213 | 207 | 200 | 180 | 170 | 154 | 136 | 128 |
Модуль упругости при сдвиге кручением G
| Сталь | G, ГПа, при температуре испытаний, °С | ||||||||
| 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | |
| 65Г | 84 | 83 | 80 | 77 | 70 | — | 58 | 51 | 48 |
Плотность ρ
| Сталь | ρ кг/см3 при температуре испытаний, °С | |||
| 20 | 100 | 200 | 400 | |
| 65Г | 7850 | 7830 | 7800 | 7730 |
Коэффициент теплопроводности λ
| Сталь | λ Вт/(м*К) при температуре испытаний, °С | ||||||||
| 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | |
| 65Г | 37 | 36 | 35 | 34 | 32 | 31 | 30 | 29 | 28 |
Коэффициент линейного расширения α
| Сталь | α*106, К-1, при температуре испытаний, °С | |||||||
| 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | 20-700 | 20-800 | |
| 65Г | 11,8 | 12,6 | 13,2 | 13,6 | 14,1 | 14,6 | 14,5 | 11,8 |
Удельная теплоемкость c
| Сталь | c, Дж/(кг*К), при температуре испытаний, °С | |||||||
| 20-100 | 20-200 | 20-300 | 20-400 | 20-500 | 20-600 | 20-700 | 20-800 | |
| 65Г | 490 | 510 | 525 | 560 | 575 | 590 | 625 | 705 |
Температура критических точек, °С
| Ас1 | Ас3 | Аr3 | Ar1 | Мн |
| 721 | 745 | 720 | 670 | 270 |
Химический состав по ГОСТ 14959-2016
Таблица 1: Химический состав стали по анализу ковшевой пробы для металлопродукции, кроме предназначенной для изготовления
патентированной проволоки
| Массовая доля элементов, % | |||||
| C | Si | Mn | Cr | Ni | Cu |
| 0,62-0,70 | 0,17-0,37 | 0,90-1,20 | не более 0,25 | не более 0,25 | не более 0,2 |
Таблица 2: Химический состав стали по анализу ковшевой пробы для металлопродукции, предназначенной для изготовления
патентированной проволоки
| Массовая доля элементов, % | |||||
| C | Si | Mn | Cr | Ni | Cu |
| 0,62-0,70 | 0,17-0,37 | 0,70-1,00 | не более 0,15 | не более 0,15 | не более 0,2 |
Примечание: Массовая доля серы (S) и фосфора (P) в стали по анализу ковшовой пробы не должна превышать для стали всех марок по таблице 1 норм,
указанных в таблице 3.
Примечание: Предельные отклонения по химическому составу в готовой металлопродукции не должны превышать значений, указанных в таблице 4.
Механические свойства
| Источник | Состояние поставки | Сечение, мм | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ, % | Твердость HRC3, не более |
| не более | |||||||
| ГОСТ 14959-79 | Сталь категорий 3, ЗА, ЗБ, ЗВ, ЗГ, 4, 4А, 4Б. Закалка с 830 °С в масле; отпуск при 470 °С | Образцы | 785 | 980 | 8 | 30 | — |
| ГОСТ 1577-93 | Лист нормализованный и горячекатаный: | 80 | — | 730 | 12 | — | — |
| Закалка с 800-820 °С в масле; отпуск при 340-380 °С, охл. на воздухе | 20 | 1220 | 1470 | 5 | 10 | 44-49 | |
| Закалка с 790-820 °С в масле; отпуск при 550- 580 °С, охл. на воздухе | 60 | 690 | 880 | 8 | 30 | 30-35 | |
Механические свойства в зависимости от температуры отпуска
| tисп, °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ, % | КСU, Дж/см2 | Твердость HRCэ |
| 200 | 1790 | 2200 | 4 | 30 | 5 | 61 |
| 400 | 1450 | 1670 | 8 | 48 | 29 | 46 |
| 600 | 850 | 880 | 15 | 51 | 76 | 30 |
Примечание. Закалка с 830 °С в масле.
Механические свойства при повышенных температурах
| tисп, °С | σ0,2, МПа | σв, МПа | δ5, % | ψ, % |
| 200 | 1370 | 1670 | 15 | 44 |
| 300 | 1220 | 1370 | 19 | 52 |
| 400 | 980 | 1000 | 20 | 70 |
Примечание. Закалка с 830 °С в масле; отпуск при 350 °С
Ударная вязкость KCU
| Термообработка | KCU, Дж/см2, при температуре, °С | ||||
| 20 | 0 | -20 | -30 | -70 | |
| Закалка с 830 °С; отпуск при 480 °С | 110 | 69 | 27 | 23 | 12 |
Предел выносливости
| Состояние поставки | σ-1, МПа | τ-1, МПа |
| Закалка с 810 °С в масле; отпуск при 400 °С | 725 | 431 |
| Закалка с 810 °С в масле; отпуск при 500 °С | 480 | 284 |
| σ0,2 = 1220 МПа, σв = 1470 МПа, НВ 393-454 | 578 | — |
| σ0,2 = 1280 МПа, σв = 1420 МПа, НВ 420 | 647 | — |
| σ0,2 = 1440 МПа, σв = 1690 МПа, НВ 450 | 725 | — |
Технологические свойства
- Температура ковки, °С: начала 1250, конца 780-760. Охлаждение заготовок сечением до 100 мм производится на воздухе,
сечением 101-300 мм — в мульде. - Свариваемость — не применяется для сварных конструкций, КТС (Контактная сварка)— без ограничений.
- Склонность к отпускной хрупкости — склонна при содержании Mn > 1 %.
- Флокеночувствительность — малочувствительна.
- Обрабатываемость резанием — Kv тв.спл = 0,85 и Kv б.ст = 0,80 в закаленном и отпущенном состоянии при
НВ 240 и σв = 820 МПа.
Прокаливаемость
Полоса прокаливаемости для стали 65Г после закалки с 800 °С приведена на рис.
Критический диаметр d
| Критическая твердость, HRCэ | Количество мартенсита, % | d, мм, после закалки с 800 °С | |
| в воде | в масле | ||
| 52-54 | 50 | 30-57 | 10-31 |
| 59-61 | 90 | До 38 | До 16 |
Сталь 65Г — расшифровка марки стали, ГОСТ, характеристика материала
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 |
| Флокеночувств. | 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 | — | — |
Сталь марки 65г, её характеристики, ГОСТ и основные сферы применения
Что из себя представляет сталь марки 65 г? Она является многокомпонентной сталью, которую обычно используют как хороший конструкционный материал.
Как правило, пускается в ход в промышленности: в производство пружин рессоров, а также некоторых других изделий. Если же уходить от темы промышленного производства, то можно отметить изготовление спортивных метательных ножей и клинков для мечей.
Описание марки стали 65г
65 — содержание углерода в сплавах в сотых, а «г» — марганец (легирующий элемент).
Температура ковки стали: начала — 1250 °C, конца — 760−780°C.
65 г представляет собой износостойкий, вязкий, прочный, упругий материал, с хорошим сопротивлением разрыву и стойкостью к ударным нагрузкам.
Механические свойства стали — следующих категорий:
- 3;
- 3а;
- 3б;
- 3в;
- 3 г;
- 4;
- 4а;
- 4б.
Температура закалки — 830 °C, масляная. Температура отпуска — 470 °C.
Существует несколько видов поставки стали 65 г, одним из них является следующий:
ГОСТ 14959–79 — фасонный и сортовой прокат.
Технические характеристики и ГОСТ
Если это крайне необходимо, допускается замена стали 65 г, характеристики следующих марок достаточно похожи: 70, 70 г и некоторых других. А также материал имеет зарубежные аналоги, например: китайский аналог 65Mn, болгарский 65G, американские 1066, 1566, G15660 и некоторые другие.
Согласно ГОСТу 14959−79, в химическом составе этого металла содержатся следующие вхождения:
- углерод (C) — до 0,7% ;
- марганец (Mn) — до 1,2%;
- кремний (Si) — до 0,4%;
- и другие элементы, процентные доли которых составляют менее 0,035%.
В основу легировки данного вида стали ложится такой элемент, как марганец. Его доля в стали 65 г составляет от 0,9 процента до 1,2 процента.
Марганец необходим для того, чтобы: во-первых, устранять окислы железа, образующиеся при производстве литой стали, а во-вторых, — для увеличения твёрдости, повышения предела упругости и сопротивления разрыву. Также его наличие увеличивает плотность, что достаточно важно для пружинно-рессорной стали.
Также в составе стали 65 г есть кремний (от семнадцати сотых до четырёх десятых процента), который отвечает за повышение упругих свойств стали, и хром (до двадцати пяти десятых процента), в свою очередь, затрудняющий рост зерна при нагреве и повышающий механические свойства стали при таких нагрузках, как статические и ударные.
Из технологических характеристик стали можно отметить то, что она имеет низкую свариваемость, в связи с чем она не используется как элемент для свариваемых конструкций. КТС (контактно-точечная сварка) — без ограничений.
Способы применения стали:
Спиральные пружины, листовые и пружинные шайбы. Их твёрдость — Rc = 40−50. При приёме пружин обычно производится проверка их основных показателей — твёрдости и упругости. Проверка должна происходить максимально приближенной к обычным условиям работы пружин (растяжению, сжатию и изгибу).
Производство пружин
Отпуск
Основная сфера применения стали — использование при производстве пружинных изделий. Поступление металла производится обычно в виде прутьев, но возможны и другие варианты, такие, как листы и проволока, а также кованые заготовки.
На характеристики и качество готового продукта достаточно сильно влияет её термообработка.
При производстве изделий из сверхпрочной проволоки имеется необходимость подвергнуть элементы отпуску при температуре от 250 °C до 350 °C, эта процедура выполняется для снятия созданного при производстве внутреннего напряжения и, конечно, для повышения упругости витков изделия.
Вышеописанная процедура, как правило, осуществляется в селитровых ваннах, но может производится и в камерных электрических или нефтяных печах. В случае с электрическими печами время удержания составляет 10 минут, а в нефтяных — 40 минут.
Чтобы нагреть пружины для закалки, их помещают в заранее нагретые до определённой температуры соляные ванны или камерные печи. Во избежание деформации крупноразмерных изделий они подвергаются нагреву в приспособлении, специально для этого предназначенном.
Малоразмерные пружины
Малоразмерные пружины для закалки в печи помещают на специальном противне. Необходимо сократить время выдержки в печи до минимума для того, чтобы предотвратить окисление и обезуглероживание. Чтобы уменьшить время пребывания мелких пружин в печи, их кладут на заранее разогретый до определённой температуры противень.
Если в печи отсутствует защитная атмосфера, пружины подлежат упаковке в изолирующей среде, а также выполняется заброс небольшим количеством древесного угля.
Охлаждение пружин производится в масле. В воде охлаждать крайне не рекомендуется, так как могут возникнуть трещины на поверхности. Если охлаждение в воде необходимо, то время выдержки должно составлять 2−3 секунды, после чего нужно поместить готовый продукт в масло.
Отпуск малоразмерных пружин
Перед тем как отпустить пружины, их необходимо очистить от масла методом промывки содовым раствором или методом протирки в опилках. Если после очистки на поверхности пружин останется неудаленное масло, то при отпуске оно может вспыхнуть и изменять условия процедуры отпуска. Рекомендуемая температура отпуска — от 300 до 420 градусов по Цельсию. Крайние витки необходимо отжигать в свинцовой ванне.
Перед отпуском крупные пружины необходимо надеть на толстые трубы во избежание коррозии при нагреве.
Необходимо обращать внимание на поверхность материала, предназначенного для изготовления пружин. Всевозможные дефекты могут привести к трещинам, а обезуглероживание верхнего слоя приводит к снижению упругости изделия.
Зачастую при использовании антикоррозийных покрытий, иногда используемых для нанесения, пружины становятся хрупкими из-за перенасыщения стали водородом. Очень сильно это замечается на пружине из проволоки или из лент малых сечений. Такая хрупкость называется травильной и исправляется путём нагрева готового продукта в сушильном шкафу при температуре 150−180 градусов по Цельсию в течение 1,5−2 часов.
При большом времени травления происходит настолько сильное насыщение металла водородом, что температурная обработка не помогает устранить хрупкость и возникает необходимость отжига пружин. Чтобы избежать перенасыщения стали водородом, следует отказаться от травления перед процессом покрытия, а необходимо подвергнуть их очистке струёй песка и нагревать только после покрытия методом, описанным выше.
Пружины из отожжённого металла
Если пружины будут изготавливаться из отожжённого металла, то тогда, скорее всего, может быть необходимо не только закалить металл, так как основную роль будет играть его твёрдость. Например, при использовании в производстве толстой (более 6 мм) проволоки есть необходимость производить отпуск при температуре около 720 градусов по Цельсию. Делается это для того, чтобы придать готовому изделию прочности и только затем произвести закалку. Касаемо тех деталей, что навиваются в разогретом виде: в любом случае, здесь необходима нормализация, которая выполняется в самом начале обработки металла, перед остальными процессами.
Сталь 65Г техническая характеристика
Сталь 65г (специальная ст 65г) характеристики, применение
Сталь 65Г принадлежит к особой группе пружинно-рессорных легированных сталей. Это довольно популярный материал, получивший достаточно широкое применение в промышленности и народном хозяйстве, благодаря своим высоким механическим и прочностным характеристикам. Поставки материала осуществляются в виде сортового и фасонного проката. В том числе металлургическими предприятиями отгружаются круг, лента пружинная, лист и полоса.
Сталь 65г — характеристики, состав, свойства.
Основным легирующим элементом в данном сплаве выступает марганец, которого в составе стали содержится порядка 0,9-1,2 %. Кроме этого, сталь 65Г содержит в довольно значительных долях кремний (до 0,37 %) и хром (до 0,25 %). Благодаря такому содержанию и обеспечиваются основные эксплуатационные характеристики сплава. Марганец в составе стали выполняет две важные функции. Прежде всего, он обеспечивает выведение окислов железа, которые могут образовываться в процессе литейного производства. Также марганец отвечает за высокие механические характеристики. Введение его в состав стали обеспечивает увеличение твердости и сопротивление разрыву, значительно повышает предел упругости металла. Кроме этого, за счет наличия марганца увеличивается плотность металла. Благодаря наличию кремния сталь приобретает повышенные упругие свойства. Вместе с тем, этот элемент несколько уменьшает ударную вязкость металла. С другой стороны, повышает сопротивляемость стали ударным и статическим нагрузкам, истиранию, увеличивает жаростойкость и прокаливаемость.
Таким образом, благодаря своему составу марка 65Г получает отличное сочетание механических характеристик. В частности, она обладает высокой твердостью и износостойкостью. Повышенная вязкость и упругость позволяет стали выдерживать значительные деформации без потери своих качеств.
Сталь 65г — применение.
В связи с этим сталь 65Г имеет достаточно широкую область применения. Она используется для изготовления деталей машин и механизмов, работающих под постоянным воздействием значительных нагрузок. В том числе прокат может применяться для изготовления пружин и рессор, фрикционных дисков, тормозных лент, упорных шайб. Из этого материала производятся шестерни, корпуса подшипников, подающие и зажимные цанги и многие другие детали. Также данная марка стали широко применяется в производстве ножей.
65Г :: Металлические материалы: классификация и свойства
Сталь 65Г ГОСТ 14959-79
Группа стали – легированная
Массовая доля элементов, % | |||||||
Углерод | Кремний | Марганец | Хром | Ванадий | Вольфрам | Никель | Бор |
0,62-0,70 | 0,17-0,37 | 0,90-1,20 | до 0,25 | — | — | — | — |
Ac1 | Ac3(Acm) | Ac3(Arcm) | Ar1 | Mн |
721 | 745 | 720 | 670 | 270 |
| Твердость проката | |
термически необработанного (категории 1Б, 2Б, 3Б, 4Б, 3Г) | термически обработанного (категории 1А, 2А, 3А, 3Б, 4А) |
НВ, не более | НВ, не более |
285 | 241 |
| Режим термической обработки | Механические свойства, не менее | |||||
Температура закалки, оС | Закалочная среда | Температура отпуска, оС | Предел текучести σт, Н/мм2 (кгс/мм2) | Временное сопротивление, σв, Н/мм2 (кгс/мм2) | Относительное удлинение δ5, % | Относительное сужение φ,% |
830 | Масло | 470 | 785(80) | 980(100) | 8 | 30 |
Температура отпуска, ºС | Предел текучести ,σ0,2 МПа | Временное сопротивление σв, МПа | Относительное удлинение δ5 | Относительное сужение ψ | KCU, Дж/см2 | HRCЭ |
% | ||||||
200 400 600 | 1790 1450 850 | 2200 1670 880 | 4 8 15 | 30 48 51 | 5 29 76 | 61 46 30 |
Температура испытания, ºС | Предел текучести ,σ0,2 МПа | Временное сопротивление σв, МПа | Относительное удлинение δ5 | Относительное сужение ψ |
% | ||||
200 300 400 | 1370 1220 980 | 1670 1370 1000 | 15 19 20 | 44 52 70 |
Температура, ºС | Термообработка | ||||
20 | 0 | -20 | -30 | -70 | |
Ударная вязкость KCU, Дж/см2(кгс·м/см2) | |||||
110 | 69 | 27 | 23 | 12 | Закалка 830 ºС. Отпуск 480 ºС |
Предел выносливости | Состояние стали или термообработка | |
σ-1, МПа | τ-1, МПа | |
725 480 578 647 725 | 431 284 — — — | Закалка 810 ºС, масло, отпуск 400 ºС Закалка 810 ºС, масло, отпуск 500 ºС σ0,2=1220 МПа, σв=1470 МПа, HB 393-454 σ0,2=1280 МПа, σв=1420 МПа, HB 420 σ0,2=1440 МПа, σв=1690 МПа, HB 450 |
Расстояние от торца, мм | |||||||||
1,5 | 3 | 4,5 | 6 | 9 | 12 | 15 | 18 | 27 | 39 |
Прокаливаемость | |||||||||
58,5-66 | 56,5-65 | 53-64 | 49,5-62,5 | 41,5-56 | 38,5-51,5 | 35,5-50,5 | 34,5-49,5 | 35-47,5 | 31-45 |
Количество мартенсита, % | Критическая твердость НRCЭ | Критический диаметр, мм | |
в воде | в масле | ||
50 90 | 52-54 59-61 | 30-57 до 38 | 10-31 до 16 |
Заменитель – стали: 70,У8А, 70Г, 60С2А, 9ХС, 50ХФА, 60С2, 55С2.
Температура ковки, ºС:
начала 1250,
конца 780-760.
Охлаждение заготовок сечением до 100 мм производится на воздухе, сечения 101-300 мм – в мульде.
Свариваемость – не применяется для сварных конструкций. КТС – без ограничений.
Обрабатываемость резанием – в закаленном и отпущенном состоянии при HB 240 и σв=820 МПа, КV т.в. спл =0,85, КV б. ст =0,80
Флокеночувствительность – малочувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости – склонна при
содержании Мn
1%.
Назначение: пружины, рессоры, упорные шайбы, тормозные ленты, фрикционные диски, шестерни, фланцы, корпусы подшипников, зажимные и подающие цанги и другие детали, к которым предъявляются требования повышенной износостойкости, и детали, работающие без ударных нагрузок.
Назначение прокатаКатегория по нормируемым характеристикам | Назначение проката |
2, 2А, 2Б, 3А, 3Б, 3В, 3Г 3А, 3Б, 3В, 3Г 1, 1А, 1Б, 4, 4А, 4Б | Для изготовления упругих элементов-рессор, пружин, торсионов и т.п. Для изготовления автомобильных рессор и пружин Для использования в качестве конструкционного |
Сортамент проката и предельные отклонения по размерам должны соответствовать требованиям:
проката категорий 1, 1А, 1Б, 4, 4А, 4Б для:
горячекатаной круглой – ГОСТ 2590-88,
горячекатаной квадратной – ГОСТ 2591-88,
горячекатаной шестигранной – ГОСТ 2879-88,
горячекатаной полосовой – ГОСТ 103-76,
кованой круглой и квадратной – ГОСТ 1133-71,
полосовой горячекатаный и кованый – ГОСТ 4405-75;
горячекатаного или горячекатаного с обточенной или шлифованной поверхностью проката категорий 2, 2А, 2Б, 3, 3А, 3Б, 3В, 3Г – ГОСТ 7419.0-78 – ГОСТ 7419.8-78;
калиброванного круглого – ГОСТ 7417-75,
калиброванного квадратного –ГОСТ 8559-75,
калиброванного шестигранного –ГОСТ 8560-78;
серебрянки – ГОСТ 14955-77
Технические характеристики легированной стали 65Г: твердость, аналоги
Основные характеристики сплавов определяют область их применения. Сталь 65Г отличают высокие показатели упругости и износоустойчивости. Преимуществом продукта является и низкая стоимость. Эти качества делают его незаменимым в изготовлении рессорной продукции, а также спортивного оружия.
Расшифровка маркировки 
Сталью называют сплав железа с углеродом. Одной из самых распространенных в России является марка стали 65Г, расшифровка ее понятна и проста – цифрами и буквами обозначается содержание в сплаве легирующих элементов. Общий принцип маркировки сталей предусматривает три позиции, которые указывают слева направо:
- массу углерода в сотых долях процента;
- знак главного легирующего компонента;
- округленное до целого числа значение основного добавочного элемента.
Меняя добавки и их количественное содержание, можно материалу задать необходимые технологические свойства. Углерод повышает твердость сплава, однако при увеличении его концентрации выше 2,14% материал становится слишком хрупким. В данном случае цифры свидетельствуют о массовой доле основного составного элемента в стали – углерода. Его концентрация составляет 0,65%. Буква «Г» указывает на главный легирующий компонент – марганец.
Сталь 65Г, характеристики, применение регламентируются ГОСТОм 14959-2016, который определяет концентрации легирующих элементов. Номенклатура выпускаемой продукции состоит:
- из сортового проката;
- прутка калиброванного с ГОСТом – 1052-71;
- серебрянки, ГОСТ – 14955-77;
- листов и полос разных размеров.
Сплав относится к категории высокоуглеродистого рессорно-пружинного сырья. В них должны сочетаться свойства высокой поверхностной твердости и хорошей упругости. Их достигают с помощью термической обработки и различных добавок. Основными из них являются:
- углерод, обеспечивающий эффект прочности материала – 0,62-0,70%;
- марганец, повышающий поверхностную твердость и значительное сопротивление разрыву – 0,9-1,2%;
- кремний, один из раскислителей – 0,17-0,37%.
Состав сплава
К второстепенным добавкам относятся:
- хром, который повышает твердость материала, степень его жаростойкости – 0,25%;
- никель, придающий антикоррозионные свойства и пластичность – до 0,25%;
- медь, увеличивающая устойчивость к коррозии – 0,20%;
- сера и фосфор – по 0,035%.
Последние два элемента относятся к вредным примесям, присутствие которых неизбежно. Фосфор снижает пластичность сплава и повышает его хрупкость. Сера вызывает явление красноломкости, то есть возникновение трещин в металле при интенсивном нагреве. Однако их концентрация в сплаве не превышает величины, допустимой для качественного материала.
Малое количество легирующих добавок обеспечивает относительную дешевизну сплава, что и делает его крайне востребованным. Химический состав определяет физические и технологические свойства стали 65Г:
- твердость при 20оС – 285 НВ;
- модуль упругости – 84 ГПа;
- высокую прочность на разрыв – 750 МПа;
- хорошую ударную вязкость – 3,0 – 3,5 кг*м/см2;
- удельный вес – 7850 кг/м3;
- диапазон температур для закалки – 800 – 830оС;
- температурный интервал ковки – 760 – 1250оС.
Заменителями для сплава могут выступать марки:
- 55С2;
- 60С2А;
- 9ХС;
- 50ХФА;
- 60С2;
- 70Г;
- 55С.
Из зарубежных аналогов можно отметить:
- G15660 – в Соединенных штатах;
- 66Mn4 – Германии;
- 65Mn – Китае;
- 080А67 – Великобритании.
Термическая обработка
Сталь 65Г, характеристики которой изначально задаются ее химическим составом, подлежит дальнейшей термообработке. Во многом, от нее зависит качество производимой продукции. В результате теплового воздействия:
- происходят внутренние структурные изменения в металле;
- улучшаются его механические свойства;
- увеличивается износоустойчивость изделий;
- повышается их надежность;
- снижается себестоимость деталей вследствие применения более дешевых добавок;
- расширяется сфера использования продукции.
Основные этапы термической обработки заключаются в процессах:
- отжига;
- дальнейшей нормализации;
- закалки и отпуска.
Закалка и отпуск изделий
Закалка происходит при нагреве детали до температур выше критической, и быстром охлаждении в определенной среде. Диапазон температур, подходящих для закалки деталей из стали 65Г, составляет 800 – 820оС. Дальнейшее охлаждение осуществляется в масле, что позволяет устранить вероятность растрескивания поверхности изделий.
В зависимости от тех характеристик, которые заданы эксплуатационными требованиями для изделий, при подборе режима закалки учитываются:
- оборудование и метод нагрева;
- температурный диапазон процесса;
- время выдержки при выбранном режиме;
- тип закалочной среды;
- способ дальнейшего охлаждения.
Отжиг изделий производится путем повторного нагрева, после которого осуществляются процедуры выдержки и медленного охлаждения. Температура отжига соответствует тепловому воздействию при закалке стали.
Отпуск металла осуществляют для ликвидации внутренних напряжений, появившихся в нем в процессе закалки. На выходе несколько уменьшается твердость сплава, но увеличивается его вязкость. Отпуск проводится путем вторичного нагрева в более низком температурном режиме и последующего спокойного охлаждения. Кроме того, меняя температурные режимы отпуска, можно придавать металлу разные механические свойства.
Для продукции из стали 65г обычно проводят высокий вариант отпуска в диапазоне температур 550 – 600 градусов с дальнейшим охлаждением на воздухе, однако при этом снижается показатель ударной вязкости. Для изделий, требующих высокой надежности и долговечности, дополнительно применяется низкий отпуск в интервале 160 – 200оС, сопровождающийся медленным охлаждением на воздухе. Твердость стали на выходе может составить 45 – 47 HRC.
Преимущества и недостатки
Несомненно, широкая область применения обусловлена очевидными достоинствами, которыми обладает сталь 65Г:
- характеристики, применение для ножей обусловлены устойчивостью к ударным деформациям и простотой заточки;
- высокая твердость, до 50-55 HRC, предохраняет изделия от поломок;
- низкая стоимость позволяет удешевить выпускаемую продукцию;
- высокая сопротивляемость разрыву делает ее незаменимой в изготовлении пружинной продукции;
- значительный предел текучести позволяет изделию восстанавливать свою форму после прекращения действия деформирующей нагрузки;
- металл хорошо поддается ковке;
- после процедуры чернения на его поверхности образуется оксидная пленка, предохраняющая поверхность от коррозии.
Как и любой сплав, сталь 65Г обладает определенными недостатками:
- она сильно подвержена коррозии;
- несмотря на легкую заточку, доводка режущей кромки слишком трудоемка;
- существует вероятность деформации при ударных нагрузках.
Область применения
Сплав является конструкционным материалом с высокой степенью упругости, что позволяет использовать его в машиностроении и станкостроении для производства механизмов, работающих под длительными нагрузками:
- для создания рессор в автомобилях;
- упорных шайб и сланцев;
- подшипников и тормозных лент;
- пружинных механизмов;
- фрикционных дисков.
Из сталей марок 65, 70 можно изготовить также:
- спортивные клинки;
- метательные ножи;
- медицинские изделия;
- бритвы;
- другие элементы, не подвергающиеся длительным ударным нагрузкам.
Материал не подходит для сварки и использования в условиях повышенной влажности, так как подвержен коррозии. Однако его можно применять в контактно-точечных сварочных операциях. Изготовленные из него изделия необходимо смазывать маслом или использовать только в сухом помещении.
