ГОСТ 14959-79. Прокат из рессорно-пружинной углеродистой и легированной стали. Технические условия

ГОСТ 14959-79 имеет статус «заменён»: по карточке ФГБУ «Институт стандартизации» действие ограничено датой 01.01.2018, а обозначением заменяющего документа назван ГОСТ 14959-2016. Встречная проверка по карточке самого заменителя подтверждает то же с другой стороны: статус «действует», дата введения 01.01.2018, а в перечне заменяемых документов прямо назван ГОСТ 14959-79. Расхождений в реестре нет.

О самом ГОСТ 14959-2016 по его карточке известно немного, но по существу. Изменилось название: было «Прокат из рессорно-пружинной углеродистой и легированной стали», стало «Металлопродукция из рессорно-пружинной нелегированной и легированной стали». Размерный охват расширен: вместо диаметра или толщины до 250 мм редакции 1979 года заменитель нормирует металлопродукцию до 270 мм включительно. В аннотации появились разделы о правилах приёмки и методах контроля, а ссылочная база обновлена на действующие сортаменты и на ГОСТ 1050-2013. Числовых различий по составу и свойствам мы не приводим: текста заменителя у нас нет.

Категория в обозначении рессорно-пружинного проката это не сорт стали и не класс прочности, а список того, что завод обязан проверить и записать в документ о качестве. Таблица 4 стандарта это матрица из шести нормируемых характеристик на 14 категорий: химический состав нормируется у всех четырнадцати, твёрдость только у части и в двух разных состояниях, прокаливаемость у пяти категорий, обезуглероженный слой у восьми, а механические свойства при растяжении только у категорий 3, 3А, 3Б, 3В, 3Г, 4, 4А и 4Б.

Приложение 1, справочное, переводит категории на язык применения: 2, 2А, 2Б, 3, 3А, 3Б, 3В и 3Г идут на упругие элементы, то есть рессоры, пружины и торсионы, причём 3А, 3Б, 3В и 3Г прицельно на автомобильные рессоры и пружины. Категории 1, 1А, 1Б, 4, 4А и 4Б в том же приложении названы конструкционным прокатом. Буква А в номере категории означает поставку в термически обработанном состоянии, отожжённом или высокоотпущенном, буква Б поставку без термической обработки: так задаёт пункт 2.5.1.

Категории 1, 1А, 1Б, 4, 4А и 4Б стоят в стандарте особняком: приложение 1 прямо называет их конструкционным прокатом, то есть рессорно-пружинную сталь в этом случае берут не под пружину, рессору или торсион, а как обычный материал для деталей машин. Отсюда и разница в таблице 4: у категории 1 механические свойства при растяжении не нормируются вовсе, а прокаливаемость не нормируется ни у категории 1, ни у категории 4, ни у их подвидов.

Практический вывод для приёмки: если в спецификации стоит «65Г-2ГП-4А», перед вами конструкционный прокат из пружинной марки с проверенной твёрдостью после термообработки, но без гарантии прокаливаемости. Если нужен именно упругий элемент, категорию берут из группы 2 или 3.

Таблица 1 задаёт химический состав 26 марок: пяти углеродистых (65, 70, 75, 80, 85) и 21 легированной. Марки 60Г, 65Г и 70Г стандарт относит к легированной группе, хотя легирует их только марганец: это деление самого документа, не наше. Собственное примечание 1 к таблице 1 расшифровывает обозначение.

Первые две цифры марки указывают среднюю массовую долю углерода в сотых долях процента. Буквы за цифрами называют легирующий элемент: Г марганец, С кремний, Х хром, Ф ванадий, В вольфрам, Н никель. Цифра после буквы даёт примерную массовую долю элемента в целых единицах: без цифры доля до 1,5 %, цифра 2 означает свыше 1,5 до 2,5 %, цифра 3 свыше 2,5 %. У марок с массовой долей марганца по верхнему пределу до 0,9 % буква Г не ставится вовсе, поэтому 55С2 это сталь с марганцем 0,60-0,90 %, а 60С2Г уже с марганцем 0,70-1,00 %.

Две буквы стоят особняком, и примечание 1 их не расшифровывает. Буква Р у марки 55ХГР это принятое в обозначениях указание на бор, и таблица 1 это подтверждает: 55ХГР единственная марка стандарта, где бор нормирован после поправки ИУС № 1, в пределах 0,001-0,003 %. Буква А в конце обозначения, как у 50ХФА или 60С2А, означает высококачественную сталь по классификации пункта 1.1, с пониженной серой и фосфором, а не легирующий элемент.

Серу и фосфор стандарт задаёт не по маркам в таблице 1, а отдельно, таблицей 2, и по классу качества стали: для качественной не более 0,035 % каждого элемента, для высококачественной не более 0,025 %. Примечание 1 к таблице 2 разрешает изготовить прокат из качественной стали марок 65, 70, 75, 80, 85, 60Г, 65Г и 70Г по нормам высококачественной, и тогда к наименованию марки добавляют букву А. Примечание 2 для тех же марок категорий 1, 1А, 1Б, 4, 4А и 4Б допускает серу до 0,040 %.

Отдельно, примечанием 7 к таблице 1, стандарт вводит марганцовый эквивалент: по требованию потребителя нижнюю массовую долю марганца в стали, не легированной хромом и никелем, можно снизить против таблицы 1, но не более чем на 0,30 %. Считают его по формуле Эм = 0,3 (Cr, %) + 0,5 (Ni, %) + 0,7 (Cu, %), где доли хрома, никеля и меди берут остаточными, не превышающими норм таблицы 1. Смысл в том, что остаточные элементы частично заменяют марганец по прокаливаемости.

Пункт 2.7 привязывает механические свойства к таблице 6, и действует она не для всех категорий сразу, а только для 3, 3А, 3Б, 3В, 3Г, 4, 4А и 4Б, тех самых, где в таблице 4 стоит знак «плюс» напротив растяжения. Образцы берут термически обработанными и продольными, то есть вырезанными вдоль направления проката, а сам режим термообработки в шапке таблицы назван ориентировочным.

Нормы таблицы 6 относятся к образцам от проката диаметром или толщиной до 80 мм. Дальше примечание 3 допускает послабление: при испытании проката свыше 80 до 150 мм относительное удлинение может быть меньше на 2 %, сужение на 5 %, а свыше 150 мм на 3 % и 10 % соответственно. Для проката свыше 100 мм, перекатанного или перекованного на квадрат 90-100 мм, нормы остаются табличными.

Диапазон значений широк: предел текучести от 785 Н/мм² у сталей 65, 60Г и 65Г до 1665 Н/мм² у 65С2ВА, и по мере роста прочности относительное удлинение падает с 10 до 5 %. Отпуск в двадцати строках из двадцати двух идёт при 470 °C и только у 60С2А и 65С2ВА снижен до 420 °C; с уровнем прочности это напрямую не связано, потому что та же норма 1375 Н/мм², что у 60С2А, стоит и у 55С2ГФ с отпуском 470 °C.

Марки 51ХФА и 70С2ХА есть в таблице 1 химического состава, но их нет ни в таблице 5 с твёрдостью, ни в таблице 6 с механическими свойствами. То есть из 26 марок для этих двух стандарт нормирует только химический состав, и оба перечня, таблицы 5 и таблицы 6, сходятся между собой ровно, по 24 марки в каждом.

Для 51ХФА причина названа в самом тексте: примечание 5 к таблице 1 говорит, что эта сталь предназначена для изготовления пружинной проволоки, а значит нормы задаёт отдельный стандарт на проволоку, а не этот. Для 70С2ХА аналогичного примечания в тексте нет, и причину отсутствия норм стандарт не объясняет: это наблюдение по составу таблиц, домысливать его не стоит.

Пункт 4.15, введённый Изменением № 5, прямо выводит три характеристики из-под общих норм: методы контроля усталости, предела упругости и микроструктуры устанавливают по согласованию потребителя с изготовителем. Для рессорно-пружинного проката это важная оговорка: сопротивление усталости при циклической нагрузке, то есть главное эксплуатационное свойство пружины, стандарт таблицами не задаёт и по умолчанию не проверяет.

Есть и вторая оговорка того же рода. Пункт 4.14, введённый Изменениями № 2 и 3, позволяет изготовителю не проводить предусмотренный стандартом контроль твёрдости и механических свойств, если он применяет статистические методы контроля по утверждённой документации. Изготовитель при этом гарантирует соответствие продукции, а в арбитражных случаях и при периодических проверках применяют методы стандарта.

Поправка ИУС № 1 2000 г. подшита в начале издания, до основного текста, и правит девятнадцать мест, тринадцать на первой полосе и шесть на второй. Большинство правок редакционные, но четыре меняют нормы по существу. В пункте 1.1 число категорий исправлено с тринадцати на четырнадцать: добавлена категория 1, и именно четырнадцать колонок стоит в таблице 4. В таблице 1 для марки 50ХГА графа «Бор» исправлена с диапазона 0,001-0,003 % на прочерк: бор остаётся только у марки 55ХГР, где он и обозначен буквой Р.

Третья числовая правка касается марки 60С2Н2А: в графе «Хром» напечатано просто 0,30, а должно читаться «Не более 0,30». Четвёртая меняет головку таблицы 6, где вместо МПа дважды вводится Н/мм². Остальные пятнадцать позиций уточняют формулировки пунктов 1.3, 2.1, 2.2, 2.3, 2.5, 2.6, 2.10, 2.13, 2.14, 3.3 и 4.7, экспликацию примечания 7 к таблице 1, графу «Назначение проката» приложения 1 и порядок индексов в двух примерах условных обозначений. На этой странице все нормы таблиц даны уже с учётом поправки.

Пункт 1.3 не даёт ни одного размера сам, а отсылает к сортаментным стандартам: горячекатаный круглый и обточенный прокат по ГОСТ 2590, квадратный по ГОСТ 2591, кованый круглый и квадратный по ГОСТ 1133, шестигранный по ГОСТ 2879, полосовой горячекатаный по ГОСТ 103, полосовой кованый по ГОСТ 4405, калиброванный круглый по ГОСТ 7417, квадратный по ГОСТ 8559, шестигранный по ГОСТ 8560, прокат со специальной отделкой поверхности по ГОСТ 14955.

Отдельно стоит ГОСТ 7419: горячекатаный полосовой прокат трапециевидно-ступенчатого, Т-образного, трапециевидного и желобчатого профиля для категорий 2, 2А, 2Б, 3, 3А, 3Б, 3В и 3Г. Именно эти фасонные профили под рессорный лист, а не обычный круг или квадрат, отличают рессорно-пружинный сортамент от рядового проката. Схема условного обозначения везде одна: сортамент с размером, дробью марка, дальше группа поверхности и категория, в конце номер этого стандарта, например «Полоса трапециевидная Б-45 x 6 ГОСТ 7419-90 / 60С2А-3Б ГОСТ 14959-79».