Пружинни стомани: характеристики, свойства, класове, GOST. Изделия от пружинна стомана

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Заслужава си да започнем с факта, че всяка пружина, пружина и други подобни елементи работят при условия на твърда и постоянна еластична деформация. Освен това повечето части също са подложени на циклични натоварвания. Поради тези причини към пружинната стомана се поставят високи изисквания по отношение на еластичност, течливост, издръжливост, пластичност и също така е важно да има необходимата устойчивост на крехко счупване.

Състав

Съставът на стоманата, която е подходяща за производство на пружини и пружини включва от 0,5% до 0,75% въглерод. Допълнителните изисквания за съдържанието на легиращи елементи по време на производството са както следва:

• Съдържание на силиций в пружинната стомана до 2,8%;
• съдържание на манган до 1,2%;
• Сплавът на хром достига 1,2%;
• съдържание на ванадий до 0,25%;
• легиране с волфрам до 1,2%;
• съдържание на никел до 1,7%.

Важно е също да добавим, че по време на производството на стомана се извършва процесът на рафиниране на зърното, което допринася за повишаване на устойчивостта на метала към малки пластични деформации. Това от своя странаувеличава устойчивостта на релаксация на продукта от пружинна стомана.

Заявление

Доста широко използвани в превозните средства са продуктите, изработени от класове стомана като 55C2, 60C2A, 70C3A. Но тук трябва да знаете, че този материал е подложен на такива дефекти като обезвъглеродяване или графитизиране. Тези недостатъци са опасни с това, че значително намаляват характеристиките на еластичността, както и здравината на материала. За да се избегнат тези дефекти и тяхното отрицателно въздействие върху пружинната стомана, към нея се добавят онези елементи, които бяха посочени по-горе.

Най-доброто представяне, за разлика от силициевата разновидност на сплавта, е клас 50XFA. Този тип материал се използва най-често за производството на автомобилни пружини. Също така, този тип стомана много често се използва за производството на клапанни пружини, тъй като не подлежи на обезвъглеродяване. Но тук си струва да добавим, че има ниска втвърдяемост.

Пролетни работи

Важно е да се разбере, че работата на всяка пружина, пружина или всяка друга част от пружинна стомана се характеризира само с факта, че се използват само еластичните свойства на материала. Общата стойност на тяхната еластичност се определя от конструктивните характеристики. Решаващият показател тук ще бъде броят на завоите, техният диаметър, както и дължината на самия продукт. Друг важен момент, който трябва да се отбележи, е пластичната деформация. Това най-често не се допуска в пружините и следователно от материала, за който се използвапроизводство на пружини, висока якост на удар или индекс на пластичност не се изисква. Основното изискване е параметърът на еластичност. Горната граница на тази характеристика трябва да бъде доста голяма. За да се постигне необходимия параметър, стоманата се втвърдява при високи температури, а след това материалът се темперира при температура от 300-400 градуса по Целзий.

Свойства

Основното свойство на пружинната стомана е течливостта (еластичността). Максималната стойност на този параметър се постига само при посочените по-горе температури. Въпреки това, ако материалът е темпериран при такива степени, тогава крехкостта на крайния продукт ще бъде от първи ред. Както споменахме по-рано, якостта на удар не е критична.

Друго свойство на стоманата се отнася до нейния състав. Изразява се във факта, че съдържанието на въглерод в него е по-голямо, отколкото в други сплави. Въпреки че, в сравнение с инструменталната стомана, тя все още е по-малко.

Манган и силиций се използват за конвенционален процес на легиране. За по-отговорни пружини или пружини се използват хром и ванадий като добавки. Тези два елемента им придават повишена еластичност. Може да се добави, че за да се постигнат най-добрите експлоатационни свойства, стоманата често се подлага на закаляване в масло или вода.

Видове и марки стомана

Гласовете на пружинната стомана са разделени на много различни групи. Има материали с общо предназначение. Те включват класове 65, 70, 75, U9A. Този продукт се използва за направата на пружини за машини смалък участък. Специалните свойства на тези части включват тяхното намалено съпротивление на релаксация.

Силиконова стомана марки 55C2, 60C, 60C2 се използват за създаване на елементи като пружини и пружини, използвани в автомобилната, автомобилната и тракторната индустрия, както и в железопътната индустрия. Тук е важно да се добави, че тези елементи са предразположени към обезвъглеродяване. Тази стомана няма специални свойства.

Друг вид стомана е сложно легирана. Този продукт се предлага под търговските марки 50XFA и 60C2XFA. Използването на този материал се прибягва, ако е необходимо да се създадат пружини или пружини за важни части. Температурната устойчивост на този материал е до +300 градуса по Целзий.

Можете също да подчертаете стомана със специално предназначение. Те включват такива продукти от мартензитен клас 30X13, 40X13. Използват се за производството на конвенционални пружини или пружини, но имат специални свойства. Характеристиката на пружинната стомана от този клас е, че има повишена устойчивост на корозия, повишена устойчивост на топлина (до 550 градуса по Целзий), както и изразени магнитни свойства.

Изисквания по GOST

За пружинни стомани, както и за други най-разнообразни продукти, беше приет GOST. Той определя всички правила по отношение на материала. Например, там са описани следните технически изисквания.

• Масовата част на вещество като медта не трябва да надвишава 0,2%. И остатъчното количество никел не трябвабъде по-високо от 0,25%.
• За марка стомана като 60S2G има отделно изискване, което гласи, че общата масова част на сярата и фосфора не трябва да надвишава 0,06%.
• Стомана като 51XFA според GOST е предназначена само за производство на пружинна тел.
• GOST пружинна стомана също така предписва, че по индивидуална поръчка на потребителя, масовата част на мангана, съдържаща се в стоманата, може да бъде намалена, въпреки предписанията, посочени в таблицата, налична в същия документ. Това е при условие, че сплавта не е легирана с хром и никел.

Устойчива на корозия стомана

Един от класовете стомана със специално предназначение се различава по това, че има повишена устойчивост на корозия. За да се увеличи максимално устойчивостта на материала към процеса, който го разрушава, към него се добавят както хром, така и никел в количество съответно от 13 до 27% и 9 до 12%. С други думи, тези продукти принадлежат към групата на високолегираните стомани.

Основният аустенит-образуващ елемент в такъв продукт е никелът. Докато манганът например има по-слаб ефект върху образуването на аустенит, ефектът от използването му е почти два пъти по-нисък. Ако аустенитната област трябва да бъде допълнително разширена, могат да се използват вещества като въглерод или азот.