Pérové ocele: charakteristiky, vlastnosti, triedy, GOST. Výrobky z pružinovej ocele

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-17 10:39

Začať stojí za to, že každá pružina, pružina a iné podobné prvky fungujú v podmienkach tuhej a konštantnej elastickej deformácie. Väčšina dielov je navyše vystavená cyklickému zaťaženiu. Práve z týchto dôvodov sú na pružinovú oceľ kladené vysoké nároky z hľadiska pružnosti, tekutosti, odolnosti, ťažnosti a dôležitá je aj potrebná odolnosť proti krehkému lomu.

Zloženie

Zloženie ocele, ktorá je vhodná na výrobu pružín a pružín obsahuje od 0,5% do 0,75% uhlíka. Ďalšie požiadavky na obsah legujúcich prvkov počas výroby sú nasledovné:

• Obsah kremíka v pružinovej oceli do 2,8%;
• obsah mangánu do 1,2 %;
• legovanie chrómom dosahuje 1,2 %;
• obsah vanádu do 0,25 %;
• legovanie volfrámom až do 1,2%;
• obsah niklu do 1,7 %.

Tu je tiež dôležité dodať, že pri výrobe ocele prebieha proces zjemňovania zrna, ktorý prispieva k zvýšeniu odolnosti kovu voči malým plastickým deformáciám. Toto zasa,zvyšuje relaxačný odpor výrobku z pružinovej ocele.

Aplikácia

Vozidlá sa vo veľkej miere používajú výrobky vyrobené z ocelí ako 55C2, 60C2A, 70C3A. Tu však musíte vedieť, že tento materiál podlieha takým defektom, ako je oduhličenie alebo grafitizácia. Tieto nedostatky sú nebezpečné v tom, že značne znižujú charakteristiky elasticity, ako aj pevnosť materiálu. Aby sa predišlo týmto chybám a ich negatívnemu vplyvu na pružinovú oceľ, sú do nej pridané tie prvky, ktoré boli uvedené vyššie.

Najlepší výkon, na rozdiel od kremičitého druhu zliatiny, je trieda 50XFA. Tento typ materiálu sa stal najpoužívanejším na výrobu automobilových pružín. Taktiež sa tento druh ocele veľmi často používa na výrobu ventilových pružín, keďže nepodlieha oduhličeniu. Tu sa však oplatí dodať, že má nízku kaliteľnosť.

Pracovné práce

Tu je dôležité pochopiť, že činnosť akejkoľvek pružiny, pružiny alebo akéhokoľvek iného dielu z pružinovej ocele sa vyznačuje len tým, že sa využívajú iba elastické vlastnosti materiálu. Celková hodnota ich elasticity je určená konštrukčnými vlastnosťami. Rozhodujúcim ukazovateľom tu bude počet závitov, ich priemer, ako aj dĺžka samotného výrobku. Ďalším dôležitým bodom, ktorý treba poznamenať, je plastická deformácia. Najčastejšie to nie je dovolené v pružinách, a teda z materiálu, na ktorý sa používavýroba pružín, nie je potrebná vysoká rázová húževnatosť alebo index ťažnosti. Hlavnou požiadavkou je parameter elasticity. Horná hranica tejto charakteristiky by mala byť dosť veľká. Aby sa dosiahol požadovaný parameter, oceľ sa kalí pri vysokých teplotách a následne sa materiál popúšťa pri teplote 300-400 stupňov Celzia.

Vlastnosti

Hlavnou vlastnosťou pružinovej ocele je tekutosť (elasticita). Maximálna hodnota tohto parametra sa dosiahne iba pri teplotách uvedených vyššie. Ak je však materiál temperovaný na takéto stupne, potom bude popúšťacia krehkosť konečného produktu na prvom mieste. Ako už bolo spomenuté, rázová húževnatosť nie je kritická.

Ďalšia vlastnosť ocele sa týka jej zloženia. Vyjadruje sa tým, že obsah uhlíka v ňom je väčší ako v iných zliatinách. Aj keď v porovnaní s nástrojovou oceľou je to stále menej.

Mangán a kremík sa používajú na konvenčný proces legovania. Pre zodpovednejšie pružiny alebo pružiny sa ako prísady používa chróm a vanád. Tieto dva prvky im dodávajú zvýšenú elasticitu. Možno dodať, že na dosiahnutie najlepších úžitkových vlastností sa oceľ často podrobuje kaleniu v oleji alebo vode.

Druhy a triedy ocele

Triedy pružinových ocelí sú rozdelené do mnohých rôznych skupín. Existujú materiály na všeobecné použitie. Patria sem ročníky 65, 70, 75, U9A. Tento produkt sa používa na výrobu pružín pre stroje smalý oddiel. Medzi špeciálne vlastnosti týchto častí patrí ich znížený relaxačný odpor.

Silikónové ocele triedy 55C2, 60C, 60C2 sa používajú na vytváranie prvkov, ako sú pružiny a pružiny používané v automobilovom, automobilovom a traktorovom priemysle, ako aj v železničnom priemysle. Tu je dôležité dodať, že tieto prvky sú náchylné na oduhličenie. Táto oceľ nemá žiadne špeciálne vlastnosti.

Ďalší druh ocele je komplexne legovaný. Tento produkt je dostupný pod obchodnými názvami 50XFA a 60C2XFA. Použitie tohto materiálu sa uchýli, ak je potrebné vytvoriť pružiny alebo pružiny pre dôležité časti. Teplotná odolnosť tohto materiálu je do +300 stupňov Celzia.

Môžete tiež zvýrazniť oceľ na špeciálne účely. Patria sem také výrobky martenzitickej triedy 30X13, 40X13. Používajú sa na výrobu klasických pružín alebo pružín, majú však špeciálne vlastnosti. Charakteristickým znakom pružinovej ocele tejto triedy je zvýšená odolnosť proti korózii, zvýšená tepelná odolnosť (až do 550 stupňov Celzia), ako aj výrazné magnetické vlastnosti.

požiadavky GOST

Pre pružinové ocele, ako aj pre iné najrozmanitejšie produkty, bol prijatý GOST. Stanovuje všetky pravidlá týkajúce sa materiálu. Sú tam napríklad popísané nasledujúce technické požiadavky.

• Hmotnostný podiel látky, akou je meď, by nemal presiahnuť 0,2 %. A zvyškové množstvo niklu by nemalobyť vyšší ako 0,25 %.
• Pre triedu ocele, akou je 60S2G, existuje samostatná požiadavka, ktorá uvádza, že celkový hmotnostný podiel síry a fosforu by nemal presiahnuť 0,06 %.
• Oceľ typu 51XFA podľa GOST je určená len na výrobu pružinového drôtu.
• Pružinová oceľ GOST tiež predpisuje, že na základe individuálnej objednávky spotrebiteľa je možné znížiť hmotnostný podiel mangánu obsiahnutého v oceli, a to aj napriek predpisom, ktoré sú uvedené v tabuľke dostupnej v tom istom dokumente. To za predpokladu, že zliatina nebola legovaná chrómom a niklom.

Oceľ odolná voči korózii

Jedna z tried špeciálnej ocele sa líši v tom, že má zvýšenú odolnosť proti korózii. Aby sa maximalizovala odolnosť materiálu voči procesu, ktorý ho ničí, pridáva sa doň chróm a nikel v množstve 13 až 27 %, respektíve 9 až 12 %. Inými slovami, tieto výrobky patria do skupiny vysokolegovaných ocelí.

Hlavným prvkom tvoriacim austenit v takomto produkte je nikel. Kým napríklad mangán má na tvorbu austenitu slabší vplyv, efekt jeho použitia je takmer dvojnásobne nižší. Ak je potrebné ďalej rozšíriť austenitický región, môžu sa použiť látky ako uhlík alebo dusík.