Opružni čelici: karakteristike, svojstva, ocjene, GOST. Proizvodi od opružnog čelika

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Vrijedi početi s činjenicom da bilo koja opruga, opruga i drugi slični elementi rade u uvjetima krute i konstantne elastične deformacije. Osim toga, većina dijelova je također izložena cikličnim opterećenjima. Iz tih razloga se pred opružnim čelikom postavljaju visoki zahtjevi u pogledu elastičnosti, fluidnosti, izdržljivosti, duktilnosti, a također je važno imati neophodnu otpornost na krto lomljenje.

Kompozicija

Sastav čelika koji je pogodan za proizvodnju opruga i opruga sadrži od 0,5% do 0,75% ugljenika. Dodatni zahtjevi za sadržaj legirajućih elemenata tokom proizvodnje su sljedeći:

• Sadržaj silicija u opružnom čeliku do 2,8%;
• sadržaj mangana do 1,2%;
• legiranje hroma dostiže 1,2%;
• sadržaj vanadija do 0,25%;
• legiranje sa volframom do 1,2%;
• sadržaj nikla do 1,7%.

Ovdje je također važno dodati da se prilikom proizvodnje čelika vrši proces prečišćavanja zrna, što doprinosi povećanju otpornosti metala na male plastične deformacije. Ovo, pak,povećava otpornost na opuštanje proizvoda od opružnog čelika.

Prijava

U vozilima se dosta koriste proizvodi od čelika kao što su 55C2, 60C2A, 70C3A. Ali ovdje morate znati da je ovaj materijal podložan takvim nedostacima kao što su dekarbonizacija ili grafitizacija. Ovi nedostaci su opasni po tome što uvelike smanjuju karakteristike elastičnosti, kao i čvrstoću materijala. Kako bi se izbjegli ovi nedostaci i njihov negativan utjecaj na opružni čelik, dodaju mu se oni elementi koji su gore navedeni.

Najbolje performanse, za razliku od silicijumske vrste legure, je 50XFA. Ova vrsta materijala se najviše koristila za proizvodnju automobilskih opruga. Takođe, ova vrsta čelika se vrlo često koristi za proizvodnju opruga ventila, jer nije podložna dekarbonizaciji. Ali ovdje vrijedi dodati da ima nisku stvrdljivost.

Proljetni rad

Ovdje je važno shvatiti da rad bilo koje opruge, opruge ili bilo kojeg drugog opružnog čeličnog dijela karakteriše samo činjenica da se koriste samo elastična svojstva materijala. Ukupna vrijednost njihove elastičnosti određena je karakteristikama dizajna. Odlučujući pokazatelj ovdje će biti broj zavoja, njihov promjer, kao i dužina samog proizvoda. Još jedna važna stvar koju treba napomenuti je plastična deformacija. To najčešće nije dozvoljeno u izvorima, pa samim tim i od materijala za koji se koristiproizvodnja opruga, visoka udarna čvrstoća ili indeks duktilnosti nije potrebna. Glavni zahtjev je parametar elastičnosti. Gornja granica ove karakteristike bi trebala biti prilično velika. Da bi se postigao traženi parametar, čelik se kaljuje na visokim temperaturama, a zatim se materijal kaljuje na temperaturi od 300-400 stepeni Celzijusa.

Properties

Glavno svojstvo opružnog čelika je fluidnost (elastičnost). Maksimalna vrijednost ovog parametra se postiže samo na gore navedenim temperaturama. Međutim, ako se materijal temperira na takvim stupnjevima, tada će lomljivost finalnog proizvoda biti u prvom redu. Kao što je ranije spomenuto, jačina udara nije kritična.

Još jedno svojstvo čelika tiče se njegovog sastava. Izražava se u činjenici da je sadržaj ugljika u njemu veći nego u drugim legurama. Iako je, u poređenju sa alatnim čelikom, ipak manji.

Mangan i silicijum se koriste za konvencionalne procese legiranja. Za odgovornije opruge ili opruge, kao aditivi se koriste hrom i vanadijum. Ova dva elementa daju im povećanu elastičnost. Može se dodati da se u cilju postizanja najboljih performansi čelik često podvrgava kaljenju u ulju ili vodi.

Vrste i razredi čelika

Gradovi opružnog čelika podijeljeni su u mnogo različitih grupa. Postoje materijali opšte namene. To uključuje razrede 65, 70, 75, U9A. Ovaj proizvod se koristi za izradu opruga za mašine samali dio. Posebna svojstva ovih dijelova uključuju njihovu smanjenu otpornost na opuštanje.

Silicijum čelik 55C2, 60C, 60C2 se koristi za izradu elemenata kao što su opruge i opruge koje se koriste u automobilskoj, automobilskoj i traktorskoj industriji, kao iu železničkoj industriji. Ovdje je važno dodati da su ovi elementi skloni razugljičenju. Ovaj čelik nema nikakva posebna svojstva.

Druga vrsta čelika je složena legirana. Ovaj proizvod je dostupan pod markama 50XFA i 60C2XFA. Korištenju ovog materijala pribjegava se ako je potrebno napraviti opruge ili opruge za važne dijelove. Otpornost na temperaturu ovog materijala je do +300 stepeni Celzijusa.

Možete istaknuti i čelik posebne namjene. To uključuje takve proizvode martenzitne klase 30X13, 40X13. Koriste se za proizvodnju konvencionalnih opruga ili opruga, međutim, imaju posebna svojstva. Karakteristika opružnog čelika ove klase je da ima povećanu otpornost na koroziju, povećanu otpornost na toplotu (do 550 stepeni Celzijusa), kao i izražena magnetna svojstva.

GOST zahtjevi

Za opružne čelike, kao i za druge najraznovrsnije proizvode, usvojen je GOST. On postavlja sva pravila u vezi sa materijalom. Na primjer, tamo su opisani sljedeći tehnički zahtjevi.

• Maseni udio supstance kao što je bakar ne bi trebao biti veći od 0,2%. A ostatak količine nikla ne bi trebaobiti veći od 0,25%.
• Za tip čelika kao što je 60S2G, postoji poseban zahtjev koji navodi da ukupni maseni udio sumpora i fosfora ne smije prelaziti 0,06%.
• Grad čelika kao što je 51XFA prema GOST-u je namijenjen samo za proizvodnju opružne žice.
• GOST opružni čelik takođe propisuje da se, po individualnoj narudžbini potrošača, može smanjiti maseni udio mangana sadržan u čeliku, uprkos receptima koji su navedeni u tabeli dostupnoj u istom dokumentu. Ovo pod uslovom da legura nije legirana hromom i niklom.

Čelik otporan na koroziju

Jedan od razreda čelika posebne namjene razlikuje se po tome što ima povećanu otpornost na koroziju. Kako bi se povećala otpornost materijala na proces koji ga uništava, dodaju mu se i krom i nikl u količini od 13 do 27%, odnosno 9 do 12%. Drugim riječima, ovi proizvodi pripadaju grupi visokolegiranih čelika.

Glavni element koji formira austenit u takvom proizvodu je nikal. Dok mangan, na primjer, slabije djeluje na stvaranje austenita, učinak njegove upotrebe je skoro dva puta manji. Ako austenitnu regiju treba dalje proširiti, mogu se koristiti tvari kao što su ugljik ili dušik.