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

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

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 podvrgnuta cikličkom opterećenju. Iz tih razloga se pred opružnim čelikom postavljaju visoki zahtjevi u pogledu elastičnosti, fluidnosti, izdržljivosti, duktilnosti, a također je važno imati potrebnu otpornost na krhki lom.

Sastav

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

• Sadržaj silicija u opružnom čeliku do 2,8%;
• sadržaj mangana do 1,2%;
• legiranje kroma doseže 1,2%;
• sadržaj vanadija do 0,25%;
• legiranje s volframom do 1,2%;
• sadržaj nikla do 1,7%.

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

Prijava

Dosta široko korišteni u vozilima su proizvodi izrađeni 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.

Najbolja izvedba, za razliku od silikatne vrste legure, je 50XFA. Ova vrsta materijala se najviše koristila za proizvodnju automobilskih opruga. Također, ova vrsta čelika se vrlo često koristi za proizvodnju opruga ventila, jer nije podložna razugljičenju. Ali ovdje je vrijedno dodati da ima nisku otvrdljivost.

Proljetni rad

Ovdje je važno razumjeti da rad bilo koje opruge, opruge ili bilo kojeg drugog opružnog čeličnog dijela karakterizira samo činjenica da se koriste samo elastična svojstva materijala. Ukupna vrijednost njihove elastičnosti određena je značajkama dizajna. Odlučujući pokazatelj ovdje će biti broj zavoja, njihov promjer, kao i duljina samog proizvoda. Još jedna važna točka koju treba napomenuti je plastična deformacija. To najčešće nije dopušteno u oprugama, a samim time 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 trebala bi 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 stupnjeva Celzija.

Svojstva

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

Još jedno svojstvo čelika odnosi se na njegov sastav. Izražava se u činjenici da je sadržaj ugljika u njemu veći nego u drugim legurama. Iako je, u usporedbi s alatnim čelikom, još uvijek manje.

Mangan i silicij se koriste za konvencionalne procese legiranja. Za odgovornije opruge ili opruge kao aditivi se koriste krom i vanadij. Ova dva elementa daju im povećanu elastičnost. Može se dodati da se za postizanje najboljih svojstava čelik često podvrgava kaljenju u ulju ili vodi.

Vrste i ocjene čelika

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

Silicij čelika razreda 55C2, 60C, 60C2 koriste se za izradu elemenata kao što su opruge i opruge koje se koriste u automobilskoj, automobilskoj i traktorskoj industriji, kao i u željezničkoj industriji. Ovdje je važno dodati da su ti 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 izraditi opruge ili opruge za važne dijelove. Otpornost na temperaturu ovog materijala je do +300 stupnjeva Celzija.

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 ovog razreda je da ima povećanu otpornost na koroziju, povećanu otpornost na toplinu (do 550 stupnjeva Celzija), kao i izražena magnetska svojstva.

GOST zahtjevi

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

• Maseni udio tvari kao što je bakar ne smije prelaziti 0,2%. A preostali iznos nikla ne bi trebaobiti veći od 0,25%.
• Za razred 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 namijenjen je samo za proizvodnju opružne žice.
• GOST opružni čelik također propisuje da se, prema individualnoj narudžbi potrošača, može smanjiti maseni udio mangana sadržan u čeliku, unatoč receptima koji su navedeni u tablici dostupnoj u istom dokumentu. To je pod uvjetom da legura nije legirana s kromom 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 nikal u količini od 13 do 27%, odnosno 9 do 12%. Drugim riječima, ovi proizvodi pripadaju skupini visokolegiranih čelika.

Glavni element koji tvori austenit u takvom proizvodu je nikal. Dok mangan, primjerice, slabije utječe na stvaranje austenita, učinak njegove uporabe je gotovo dva puta manji. Ako austenitno područje treba dodatno proširiti, mogu se koristiti tvari kao što su ugljik ili dušik.