材料名稱：  60Si2CrA 

標準：GB/T  1222-1984 

特性及適用范圍：

材料名稱： 60Si2CrA

標準：GB/T 1222-1984

對應參考牌號：日本JIS標準鋼號SWOSC-V；德國DIN標準材料鋼號1.7103；德國DIN標準鋼號67SiCr5；英國BS標準鋼號685H57；美國AISI/SAE/ASTM標準鋼號9254；國際標準組織ISO標準鋼號55SiCr63。

60Si2CrA彈簧鋼與硅錳鋼相比，當塑性相近時，具有較高的抗拉強度和屈服強度，鋼的淬透性較大，有回火脆性。但抗拉強度和屈服點均較高；熱處理過熱敏感性和脫碳傾向小，淬透性高，油中臨界淬透直徑約為37~114mm，但有回火脆性傾向；一般在淬火并中溫回火下使用。60Si2CrA用于承受高應力及工作溫度在300～350  ℃以下的彈簧，如調速器彈簧、汽輪機汽封彈簧、高壓水泵碟形彈簧、冷凝器支承彈簧和破碎機用簧等。 

  化學成份

　　碳  C  ：0.56～0.64 

　　硅  Si：1.40～1.80 

　　錳  Mn：0.40～0.70 

　　硫  S  ：≤0.030 

　　磷  P  ：≤0.030 

　　鉻  Cr：0.70～1.00 

　　鎳  Ni：≤0.35 

　　銅  Cu：≤0.25 

  力學性能

　　抗拉強度  σb  (MPa)：≥1764(180)   

　　屈服強度  σs  (MPa)：≥1568(160) 

　　伸長率  δ5  (%)：≥6   

　　斷面收縮率  ψ  (%)：≥20 

　　硬度  ：熱軋+熱處理，≤321HB 冷拉+熱處理，≤321HB 

熱處理規范及金相組織

　　熱處理規范：淬火870℃±20℃，油冷   回火420℃±50℃(特殊需要時，±30℃)。   

　　交貨狀態：熱軋鋼材以熱處理或不熱處理狀態交貨，冷拉鋼材以熱處理狀態交貨。   

60si2cra密度

60si2cra密度  ρ=7.81克/立方厘米，該鋼可以冷軋成鋼板、鋼帶和鋼絲，制作彈簧。60si2cra也可以制作成如鉗工的鑿子、劃針等工具。60si2cra鋼可制作一般截面尺寸為8～15mm左右的小型彈簧如各種小尺寸扁、圓彈簧，底墊彈簧、彈簧發條。   

焊接性能

氬弧焊對焊工藝 

　　為了減小電極的消耗，選擇直流正接進行線材的對焊試驗，即選用直流電源，線材接電源的正極，鎢極接電源的負極。 

　　含1%或2%氧化釷的鎢極發射電子效率高，電流承載能力好，且抗污染性能好，引弧容易并且電弧比較穩定。為了便于操作，選擇直徑為2  mm的較細的釷鎢極，并且電極前端磨尖。   

　　由于氬氣較低的電弧電壓特性對于薄板和線材的手弧焊特別有益，因此選擇氬氣做保護氣體。   

　　試驗選用直流手工氬弧焊機，焊接前，將鋼絲兩端頭仔細磨平，為防止焊點產生氣孔，用丙酮將端頭油污清洗干凈。將兩端磨平的線材放在平整潔凈的對正板上（圖1），使兩端頭對正，接頭處不留間隙，用壓鐵壓住接頭兩側。將線材接焊機正極，鎢極接負極，分別將電流調至20  A，15  A，10  A，8  A進行焊接。焊接時，在接頭旁邊引燃點弧并使之燃燒穩定，將電弧移至接頭處使接頭金屬熔化后迅速將電弧熄滅，同時輕微施加頂鍛力，冷卻后即完成焊接過程，焊接過程中不使用填充焊絲。 

　　試驗發現，當焊接電流為20  A時，電弧燃燒劇烈，接頭處金屬飛濺嚴重，焊點塌陷嚴重。當電流調至15  A時，電弧燃燒較平穩，熔池飛濺少，但焊縫仍有塌陷。但電流降至10  A時，引弧容易，電弧燃燒穩定，焊縫處沒有塌陷現象。圖2為焊接電流10  A時，用數碼相機在Leica  MZ6型體視顯微鏡下拍下的焊接接頭形狀。可以看出，接頭的圓柱度較好，將其打磨后能滿足線鋸的要求。當電流調至8  A以下時，引弧困難且電弧不穩定，難以完成焊接過程。 

焊接接頭試驗

　　由于65Mn鋼具有過熱傾向，因此焊接熱影響區對接頭的力學性能影響很大。直徑0.7  mm的65Mn鋼絲經氬弧焊對焊后接頭處非常硬脆，輕輕折彎焊點處，就會在熔合線或焊縫處脆斷，斷口呈明顯的脆性斷裂形貌。所得接頭由焊縫和熱影響區組成，沿接頭軸線測試從焊縫中心至母材各個區域的顯微硬度。測量結果表明，從母材到熱影響區及焊縫中部，顯微硬度急劇增加，焊縫中部硬度達HV  1  060，這說明熱影響區及焊縫中部生成了硬脆組織。對于這種具有硬脆組織的接頭，為了提高其韌性和塑性，降低其硬度，獲得硬度、強度、塑性和韌性的適當配合，必須對焊接接頭進行適當的回火處理。熱處理后，應將熱影響區的脆性消除，同時應能使母材保持一定的強度和彈性。回火在箱式電阻爐內進行，回火工藝見表1。將回火后的鋼絲焊接接頭處仔細打磨，使其直徑與母材直徑大致相等，再在WE-50拉伸試驗機上進行拉伸試驗。每種回火處理的試樣取三根，取其拉力的平均值。 

由試驗可以看出，330℃以上熱處理后，母材彈性基本消失，且斷裂均發生在母材處，而不發生在焊點及其熱影響區，這說明熱處理后雖然熱影響區的脆性完全消失，但母材的強度被大大削落（經試驗，所用母材的抗拉強度為1  663  MPa）。260℃保溫10  min時，雖然材料彈性基本不變，但熱影響區的脆性不能消除。當加熱溫度為280℃，保溫10