60С сталь

Сталь 60 — конструкционная нелегированная качественная сталь с высоким содержанием углерода по ГОСТ 1050-88 и ГОСТ 1050-2013. Цифра 60 в марке обозначает среднее содержание углерода — 0,60% (диапазон 0,57–0,65%). Сталь относится к специальным качественным сталям и не является заменой марки Ст6 по ГОСТ 380, с которой её нередко путают.

Отечественные заменители: 55, 65Г.

Химический состав стали 60 по ГОСТ 1050-88

C	Si	Mn	Ni	Cr	Cu	S	P	As
0,57–0,65	0,17–0,37	0,50–0,80	до 0,30	до 0,25	до 0,30	до 0,040	до 0,035	до 0,080

Все значения — массовая доля, %.

Сталь 60 является спокойной (без индекса «кп» или «пс»). Высокое содержание углерода обеспечивает твёрдость и упругость после термообработки; марганец находится в диапазоне 0,50–0,80%, что важно учитывать при заказе патентированной проволоки — для неё ГОСТ ограничивает Mn до 0,30–0,60%, а Ni и Cr — не более 0,15% каждый.

Критические точки стали 60

Ac1	Ac3 (Acm)	Ar3 (Arcm)	Ar1
725 °C	750 °C	745 °C	690 °C

Критические точки определяют температурные режимы нормализации, отжига и закалки. Узкий интервал Ac1–Ac3 (725–750 °C) требует точного соблюдения температуры нагрева при термообработке.

Механические свойства стали 60

Прокат горячекатаный и кованый, нормализация (ГОСТ 1050-88)

Размер, мм	σв, МПа	σт, МПа	δ5, %	ψ, %
до 80	680	400	12	35

Для проката диаметром или толщиной свыше 80 мм допускается снижение δ5 на 2% (абс.) и ψ на 5% (абс.).

После закалки с высоким отпуском

Размер заготовки, мм	Режим	σв, МПа	σт, МПа	δ5, %	ψ, %	KCU, кДж/м²
—	Закалка + высокий отпуск	700	510	17	60	—
30	Закалка 780–830 °C, масло; отпуск 560 °C	920	590	19	50	240

Твёрдость по Бринеллю (HB) в зависимости от состояния поставки

Состояние	HB, не более
Прокат горячекатаный	255
Прокат горячекатаный отожжённый	229
Прокат калиброванный нагартованный	269
Прокат калиброванный отожжённый	229

Физические свойства стали 60

T, °C	E×10⁻⁵, МПа	α×10⁶, К⁻¹	λ, Вт/(м·К)	ρ, кг/м³	C, Дж/(кг·К)
20	2,04	—	—	7800	—
100	—	11,0	68	7800	483
200	2,08	11,9	53	—	487
300	1,89	—	—	—	—
400	1,74	13,9	36	—	529
500	—	14,6	—	—	—
600	—	—	—	—	567

E — модуль упругости первого рода; α — коэффициент линейного расширения в диапазоне 20–T °C; λ — теплопроводность; C — удельная теплоёмкость в диапазоне 20–T °C. Теплопроводность заметно снижается с ростом температуры: от 68 Вт/(м·К) при 100 °C до 36 Вт/(м·К) при 400 °C — это необходимо учитывать при конструировании деталей, работающих в условиях теплосмены.

Технологические свойства

Сталь 60 не применяется для сварных конструкций. Контактная точечная сварка (КТС) допустима с обязательной последующей термообработкой. Высокое содержание углерода делает дуговую и газовую сварку нецелесообразной из-за риска образования холодных трещин.

Сталь малочувствительна к флокенам и не склонна к отпускной хрупкости.

Обрабатываемость резанием в нормализованном состоянии (HB 241): K_{υ тв.спл} = 0,70; K_{υ б.ст} = 0,65.

Горячая деформация и термическая обработка

Ковка: температура начала — 1220 °C, конца — 800 °C. Сечения до 300 мм охлаждают на воздухе.

Закалка: мелкие детали (диаметр до 10–12 мм) закаливают в масле с температуры 820–860 °C; более крупные детали — в воде с температуры 800–820 °C. Выбор охлаждающей среды зависит от сечения детали: масло снижает риск коробления и трещинообразования, вода обеспечивает более высокую твёрдость, но требует жёсткого контроля геометрии детали.

Отпуск: температура отпуска подбирается в зависимости от требуемых механических свойств готовой детали. Высокий отпуск (560 °C и выше) обеспечивает оптимальное сочетание прочности и вязкости.

Нормализация используется как базовый режим для получения стандартных механических свойств по ГОСТ 1050-88 без последующей закалки.

Прокат марок 35, 40, 45, 50, 55, 60 допускается к поверхностной закалке токами высокой частоты (ТВЧ) при условии, что обезуглероженный слой (феррит + переходная зона) не превышает 0,5% диаметра или толщины на сторону.

Виды поставки стали 60

Сталь 60 поставляется в следующих видах металлопродукции:

• сортовой и фасонный горячекатаный прокат (круг, квадрат, шестигранник, полоса) — ГОСТ 2590-2006, ГОСТ 2591-2006, ГОСТ 2879-2006;
• калиброванный прокат — ГОСТ 7417-75, ГОСТ 8559-75, ГОСТ 8560-78;
• листы и полосы — ГОСТ 1577-93, ГОСТ 4405-75;
• ленты — ГОСТ 2284-79 (в отожжённом и нагартованном состоянии);
• трубы стальные — ГОСТ 24950-81;
• проволока средне- и высокоуглеродистая — ГОСТ 9389-75, ГОСТ 7372-79 и др.

Ознакомиться с другими марками конструкционных сталей можно в разделе конструкционные стали.

Применение стали 60

Сталь 60 применяется для деталей, требующих высокой прочности, упругости и износостойкости:

• цельнокатаные колёса железнодорожных вагонов;
• рабочие валки листовых прокатных станов для горячей прокатки;
• шпиндели станков и бандажи;
• диски сцепления, пружинные кольца амортизаторов;
• замочные и регулировочные шайбы, регулировочные прокладки;
• другие нагруженные детали с требованиями по прочности и износостойкости.

Высокое содержание углерода обуславливает хорошую прокаливаемость поверхностного слоя при ТВЧ-закалке, что позволяет получить высокотвёрдый поверхностный слой при сохранении вязкой сердцевины — именно это сочетание востребовано в деталях, работающих на истирание и ударные нагрузки одновременно.

Подробнее о среднеуглеродистых качественных сталях аналогичного класса — в материале про сталь 45.

Зарубежные аналоги стали 60

Страна / стандарт	Марки
США (AISI/SAE)	1059, 1060, 1064, G10590, G10600
Германия (DIN/WNr)	1.0601, 1.1221, C60, C60D, C60E, Ck60
Япония (JIS)	S58C, S60C-CSP, SWR-7
Евросоюз (EN)	1.0601, 1.1221, C60, C60E
Великобритания (BS)	060A62, 60CS, C60E
Италия (UNI)	C60, C60E
Швеция (SS)	1665, 1678
Польша (PN)	60, 60rs
Швейцария (SNV)	C60, Ck60
Южная Корея (KS)	SM58C

Аналоги указаны как точные, так и ближайшие — требуется сверка химического состава и механических свойств при замене в конкретном изделии.