Инструментальная сталь марки 60Х2СМФ: состав, свойства и сферы применения

Сталь 60Х2СМФ — специализированная инструментальная валковая сталь, предназначенная для изготовления рабочих валков двух- и четырехвалковых клетей станов, используемых при холодной листовой прокатке металлов. Благодаря сбалансированному химическому составу и высокому уровню механических свойств, данная марка широко применяется в машиностроении и металлургии, где предъявляются повышенные требования к износостойкости, прочности и термической стабильности рабочих элементов оборудования.

Краткое описание марки 60Х2СМФ

Сталь 60Х2СМФ относится к инструментальным валковым сталям, отличающимся высокой твердостью, прочностью и способностью сохранять эксплуатационные характеристики при значительных механических и термических нагрузках. Основное назначение — изготовление рабочих валков для станов холодной прокатки, где материал подвергается интенсивному износу и воздействию переменных температур. Сталь характеризуется хорошей прокаливаемостью, устойчивостью к образованию трещин и высокой ударной вязкостью.

Нормативный документ

Выпуск и контроль качества стали 60Х2СМФ регламентируется отраслевым стандартом ОСТ 24.013.20–85 «Сталь инструментальная валковая. Технические условия». Данный стандарт определяет требования к химическому составу, механическим и физическим свойствам, а также к режимам термической обработки и поставки продукции.

Расшифровка маркировки 60Х2СМФ

Маркировка 60Х2СМФ расшифровывается следующим образом:

• 60 — среднее содержание углерода в сотых долях процента (0,60%);
• Х — наличие хрома (Cr);
• 2 — содержание хрома около 2%;
• С — наличие кремния (Si);
• М — наличие молибдена (Mo);
• Ф — наличие ванадия (V).

Данная комбинация легирующих элементов обеспечивает требуемый баланс прочности, твердости и износостойкости.

Химический состав

Согласно ОСТ 24.013.20–85, массовая доля элементов в стали 60Х2СМФ составляет:

Элемент	Содержание, %
Углерод (C)	0,57–0,65
Хром (Cr)	1,8–2,1
Кремний (Si)	1,05–1,3
Марганец (Mn)	0,2–0,7
Молибден (Mo)	0,25–0,35
Ванадий (V)	0,1–0,25
Никель (Ni)	до 0,5
Сера (S)	до 0,03
Фосфор (P)	до 0,03

Такой состав обеспечивает высокую прокаливаемость, износостойкость и устойчивость к образованию трещин при эксплуатации.

Механические свойства

Механические свойства стали 60Х2СМФ зависят от режима термической обработки и размеров заготовки. Основные показатели приведены в таблице:

Сортамент	Размер, мм	Режим термообработки	t, °C	KCU, кДж/м²	ψ, %	δ5, %	σT, МПа	σв, МПа
Заготовка	80	Изотермический отжиг	—	350	42	19	460	910

В зависимости от температуры отпуска после закалки, свойства изменяются следующим образом:

t, °C	KCU, Дж/см²	σв, МПа
180	6	1470
240	11	1270
315	9	1470
350	13	1860

Показатели твердости: HRCэ (по Роквеллу), HB (по Бринеллю) определяются в зависимости от режима термообработки и могут быть уточнены по требованию заказчика.

Физические характеристики

Физические свойства стали 60Х2СМФ обеспечивают ее работоспособность в условиях высоких механических и термических нагрузок:

• Плотность: 7,85 г/см³
• Температура плавления: 1460–1490 °C
• Теплопроводность при 20 °C: 25–30 Вт/(м·К)
• Коэффициент линейного термического расширения: 12,5–13,0 × 10⁻⁶ 1/°C
• Модуль упругости: 210 ГПа

Области применения

Основная область применения стали 60Х2СМФ — машиностроение и металлургия, где она используется для изготовления рабочих валков двух- и четырехвалковых клетей станов холодной листовой прокатки. Благодаря высокой износостойкости и прочности, сталь также может применяться для производства других деталей, работающих в условиях интенсивного износа и переменных нагрузок.

Типы деталей, изготавливаемых из стали 60Х2СМФ

• Рабочие валки для станов холодной прокатки
• Вспомогательные элементы прокатных станов
• Детали, подвергающиеся высокому износу и ударным нагрузкам
• Инструментальные элементы для обработки металлов

Аналоги в других странах

На данный момент прямых зарубежных аналогов стали 60Х2СМФ не существует. В международной практике для изготовления рабочих валков применяются схожие по свойствам инструментальные стали, однако их химический состав и стандарты могут отличаться. При подборе заменителей рекомендуется ориентироваться на требования к механическим и физическим свойствам, а также согласовывать выбор с технологами и поставщиками.

Преимущества и ограничения

Преимущества:

• Высокая износостойкость при эксплуатации в условиях трения и ударных нагрузок
• Стабильность механических свойств при термических воздействиях
• Хорошая прокаливаемость и технологичность при термообработке
• Устойчивость к образованию трещин и усталостным разрушениям

Ограничения:

• Чувствительность к перегреву при термообработке
• Необходимость строгого соблюдения режимов ковки и отжига
• Ограниченная свариваемость
• Отсутствие прямых зарубежных аналогов, что требует индивидуального подбора заменителей

FAQ — часто задаваемые вопросы

• В чем основное отличие стали 60Х2СМФ от других инструментальных сталей?
  Сталь 60Х2СМФ оптимизирована для работы в составе валков холодной прокатки, обладает повышенной износостойкостью и устойчивостью к термическим нагрузкам.
• Какие режимы термообработки рекомендуются для стали 60Х2СМФ?
  Рекомендуется изотермический отжиг и закалка с последующим отпуском при температуре 180–350 °C в зависимости от требуемых свойств.
• Можно ли использовать сталь 60Х2СМФ для горячей прокатки?
  Данная марка предназначена преимущественно для холодной прокатки, при горячей прокатке рекомендуется использовать другие специализированные стали.
• Каковы требования к химическому составу при поставке?
  Содержание легирующих элементов должно соответствовать ОСТ 24.013.20–85, отклонения не допускаются.
• Возможна ли замена стали 60Х2СМФ зарубежными аналогами?
  Прямых зарубежных аналогов нет, подбор заменителей осуществляется по согласованию с технологами и с учетом требований к механическим свойствам.

Заключение

Сталь 60Х2СМФ — надежный выбор для изготовления рабочих валков и других инструментальных элементов, эксплуатируемых в условиях высоких механических и термических нагрузок. Если вы ищете поставщика стали 60Х2СМФ или нуждаетесь в консультации по подбору материала для вашего производства, оставьте заявку на сайте компании «ОборонСпецСплав». Наши специалисты помогут подобрать оптимальное решение для ваших задач.