Как применяется сталь 65Г?

Существуют виды сталей, имеющих ограниченное применение. Именно к ним относят рессорно — пружинную сталь 65Г.

 Её характеристики отличают высокие параметры упругости и стойкостью к износу.

Рессорная сталь 65Г — характеристики, твердость, расшифровка

Сталь 65Г для ножей: плюсы и минусы, характеристики и применения

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%.

Сталь 65Г для ножей: плюсы и минусы, характеристики и применения

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.

Сталь 65Г для ножей: плюсы и минусы, характеристики и применения
Сталь 65Г для ножей: плюсы и минусы, характеристики и применения

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.

Читайте также:  Какие плюсы стали 65х13?

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.

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.

Читайте также:  Какая история ртутного ножа?

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:

Аналоги стали 65Г

В качестве заменителя для стали 65Г можно использовать — 60С2А, 9ХС, 50ХФА, 60С2.

Зарубежные металлурги производят следующие аналоги:

  • США — G15660;
  • Германия — 66Mn4;
  • Великобритания — 080A67;
  • Китай — 65Mn.

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.

Химический состав в % материала 65Г

C Si Mn Ni S P Cr Cu
0.62 — 0.7 0.17 — 0.37 0.9 — 1.2 до 0.25 до 0.035 до 0.035 до 0.25 до 0.2

Механические свойства:

Предел кратковременной прочности
sT Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации)
d5 Относительное удлинение при разрыве
y Относительное сужение
KCU Ударная вязкость
HB Твердость по Бринеллю

Физические свойства:

T Температура, при которой получены данные свойства
E Модуль упругости первого рода
a Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20° — T )
l Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала)
r Плотность материала
C Удельная теплоемкость материала (диапазон 20° — T )
R Удельное электросопротивление

Магнитные свойства:

Hc Коэрцитивная сила (не более)
Umax Магнитная проницаемость (не более)
P1.0/50 Удельные потери (не более) при магнитной индукции 1.0 Тл и частоте 50 Гц
B100 Магнитная индукция Tл (не менее) в магнитных полях при напряженности магнитного поля 100
Читайте также:  Какая характеристика стали быстрорежущей?

Свариваемость:

без ограничений сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки

Характеристики стали:

  • Износостойкость
  • Вязкость
  • Прочность
  • Упругость
  • Сопротивление разрыву
  • Стойкость к ударным нагрузкам
  • Ножи показывают хороший рез (хотя для метательных ножей это ни к чему)
  • Относительно низкая стоимость

Технологические свойства материала 65Г

Свариваемость: не применяется для сварных конструкций
Флокеночувствительность: малочувствительна
Склонность к отпускной хрупкости: склонна

Сталь для турнирного оружия

Сталь 65Г для ножей: плюсы и минусы, характеристики и применения

Всё вышеперечисленное актуально не только для изготовления метательных ножей, но и для производства турнирного оружия (мечи, шашки и т.п.).

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.

Сталь 65Г для ножей: плюсы и минусы, характеристики и применения

Минусы

Как отмечали выше, сталь относиться к углеродистой группе и подвержена коррозии. Поэтому не забываем два важных правила: держим клинки в сухости и чистоте и периодически смазываем касторовым малом. Уход за ножами из стали 65Г сравним с уходом за ножами из дамасской стали.

Режимы термообработки

Температурный интервал закалки стали 65Г находится в пределах 800-830 °С. Последующий высокий отпуск в режиме 160-200 °С с дальнейшим охлаждением на спокойном воздухе позволяют получить на выходе твердость стали в пределах 45-47 HRC. Данная марка стали не боится перегрева, однако при закалке в верхних температурных значениях ударная вязкость стали начинает снижаться.

Ссылка на основную публикацию