Сталь DIN 17222 Grade C67 (1.1231): Холоднокатаная закаленная лента для точных пружин до 2,5 мм
Сталь C67 (материал № 1.1231) по DIN 17222 — это высокоуглеродистая пружинная сталь, поставляемая в виде холоднокатаной закаленной ленты толщиной до 2,5 мм. Повышенное содержание углерода (0,65–0,72 %) обеспечивает максимальный предел упругость и устойчивость к пружинному расслаблению среди серии C55–C75. Используется для ответственных пружин, работающих при высоких напряжениях и повышенных температурах.
Основные характеристики
Общие физические свойства
| Свойство | Температура | Значение |
|---|
| Плотность | 20 °C | 7,80 г/см³ |
Механические свойства
| Свойство | Температура | Значение | Примечание |
|---|
| Модуль упругости (E) | -100 °C | 217 ГПа | |
| 20 °C | 206–212 ГПа | |
| 100 °C | 207 ГПа | |
| 200 °C | 199 ГПа | |
| 300 °C | 192 ГПа | |
| 400 °C | 184 ГПа | |
| 500 °C | 175 ГПа | |
| 600 °C | 164 ГПа | |
| Твердость Викерса (HV) | 20 °C | 680 | В закаленном состоянии |
| Коэффициент Пуассона | 23 °C | 0,29 | Типично для высокоуглеродистых сталей |
| Модуль сдвига (G) | 20 °C | 78 ГПа | |
Тепловые свойства
| Свойство | Температура | Значение | Примечание |
|---|
| Коэффициент линейного ТРН (α) | -100 °C | 10,8 × 10⁻⁶ 1/К | |
| 20 °C | 11,9 × 10⁻⁶ 1/К | |
| 100 °C | 12,5 × 10⁻⁶ 1/К | |
| 200 °C | 13,0 × 10⁻⁶ 1/К | |
| 300 °C | 13,6 × 10⁻⁶ 1/К | |
| 400 °C | 14,1 × 10⁻⁶ 1/К | |
| 500 °C | 14,5 × 10⁻⁶ 1/К | |
| 600 °C | 14,9 × 10⁻⁶ 1/К | |
| Макс. рабочая температура | — | 500 °C | Типично для углеродистых сталей |
| Температура плавления | — | 1289–1478 °C | Типично для высокоуглеродистых сталей |
| Удельная теплоемкость (cₚ) | -100 °C | 423 Дж/(кг·К) | |
| 20 °C | 461 Дж/(кг·К) | |
| 100 °C | 479 Дж/(кг·К) | |
| 200 °C | 499 Дж/(кг·К) | |
| 300 °C | 517 Дж/(кг·К) | |
| 400 °C | 536 Дж/(кг·К) | |
| 500 °C | 558 Дж/(кг·К) | |
| 600 °C | 587 Дж/(кг·К) | |
| Теплопроводность (λ) | 20 °C | 41,7 Вт/(м·К) | |
| 100 °C | 43,4 Вт/(м·К) | |
| 200 °C | 43,2 Вт/(м·К) | |
| 300 °C | 41,4 Вт/(м·К) | |
| 400 °C | 39,1 Вт/(м·К) | |
| 500 °C | 36,7 Вт/(м·К) | |
| 600 °C | 34,1 Вт/(м·К) | |
| Термическая диффузивность (a) | 20 °C | 11,6 мм²/с | |
| 100 °C | 11,3 мм²/с | |
| 200 °C | 10,5 мм²/с | |
| 300 °C | 9,5 мм²/с | |
| 400 °C | 8,3 мм²/с | |
| 500 °C | 7,1 мм²/с | |
| 600 °C | 5,8 мм²/с | |
Электрические свойства
| Свойство | Температура | Значение |
|---|
| Электрическое сопротивление (ρ) | 20 °C | 2,50 × 10⁻⁷ Ом·м |
| 100 °C | 2,95 × 10⁻⁷ Ом·м |
| 200 °C | 3,65 × 10⁻⁷ Ом·м |
| 300 °C | 4,53 × 10⁻⁷ Ом·м |
| 400 °C | 5,56 × 10⁻⁷ Ом·м |
| 500 °C | 6,74 × 10⁻⁷ Ом·м |
| 600 °C | 8,13 × 10⁻⁷ Ом·м |
Химический состав (масс. %, по DIN 17222)
| Элемент | Содержание |
|---|
| Углерод (C) | 0,65–0,72 |
| Кремний (Si) | 0,15–0,35 |
| Марганец (Mn) | 0,60–0,90 |
| Фосфор (P) | ≤ 0,050 |
| Сера (S) | ≤ 0,045 |
Технологические особенности
- Назначение: пружинная лента для точных пружин повышенной ответственности.
- Толщина: до 2,5 мм (больше, чем у C55/C60).
- Состояние поставки: холоднокатаная + закаленная + отпущенная (+QT).
- Ключевое преимущество: наивысший предел упругости в серии (до 1600–1800 МПа после оптимального отпуска) и лучшая устойчивость к creep/relaxation при 200–300 °C.
- Ограничения: ниже вязкость и ударная вязкость — не для ударных нагрузок; требует тщательного контроля дефектов поверхности (декаربонизация недопустима).
Применение
Клапанные пружины высоконагруженных ДВС (грузовики, тракторы, генераторы), пружины пневматических систем тормозов, пружины предохранительных клапанов нефтегазового оборудования, торсионы подвесок тяжелой техники, пружины прессов горячей штамповки, высокоточные пружины приборов управления. Допускает работу до 250–300 °C без значительного расслабления.
Аналоги и соответствия
- ГОСТ: 65, 65А (качественная), 70 (близкая)
- EN 10132-4: C67S (1.1231) — холоднокатаная лента для пружин
- SAE/AISI: 1065, 1070
- JIS: S65C, S70C
- ISO: C67E / C67R
Режимы термической обработки (справочно)
| Операция | Температура, °C | Охлаждение | Примечание |
|---|
| Закалка | 790–820 | Масло | Обязательно масло — высокая закаляемость |
| Отпуск (рабочий) | 350–450 | Воздух | Для пружин: 400–430 °C |
| Нормализация | 820–850 | Воздух | Перед закалкой |
