Do cílepružinové oceli lze rozdělit na oceliobecný a speciální účel. Oceli pro všeobecné použití jsou určeny pro výrobu výrobků provozovaných za normálních atmosférických podmínek při provozní teplotě nepřesahující 100–120 ºС. Účelové oceli jsou určeny pro výrobu výrobků, u kterých jsou kromě základních požadavků (vysoká mez pružnosti, odolnost proti relaxaci napětí, odolnost proti únavě atd.) kladeny požadavky na zajištění speciálních fyzikálních a chemických vlastností (odolnost proti korozi, odolnost proti korozi, odolnost proti únavě atd.). nemagnetičnost, tepelná odolnost při teplotách 200–400 ºС, daný koeficient lineární roztažnosti, nízký a konstantní modul pružnosti atd.).
Metodou kalenípružinové oceli se dělí na oceli zpevněné plastickou deformací za studena a následným stabilizačním popouštěním (stárnutím) a oceli zpevněné kalením na martenzit s následným popouštěním (stárnutí).
Použité oceli pro všeobecné použití
Chemické složení a vlastnosti pružinových ocelí pro všeobecné použití upravuje GOST 14959-79. Chemické složení některých ocelí je uvedeno v tabulce 3.3.
Oceli pro obecné použití mohou být uhlíkové s 0,65–1,2 % uhlíku (třídy 65, 70, 75, 85 a nástrojové oceli třídy U7A–U12A) a legované s obsahem uhlíku 0,5–0,75 %.
Tabulka 3.3 – Složení pružinových ocelí pro všeobecné použití
Obsah hlavních prvků
Pružinové oceli pro všeobecné použití jsou legovány prvky, které zvyšují mez pružnosti a odolnost proti relaxaci. Jako legující prvky se používá křemík (1,2–2,8 %), mangan (0,8–1,2 %), chrom (0,5–1,2 %), molybden, wolfram (do 0,5 %). %), vanad (0,1–0,2 %). Legující prvky také zvyšují prokalitelnost, což je nutné při zvětšování průřezu pružných prvků (nejpříznivěji v tomto směru působí Mn a Cr) a zpožďují procesy měknutí oceli při popouštění (křemík a karbidotvorné prvky Cr, Mo, Mn a Cr) W, V). Ten umožňuje zvýšit teplotu popouštění při zachování požadované tvrdosti, což vede k větší stabilizaci struktury a následně ke zvýšení odolnosti proti relaxaci.
Nejpoužívanější jsou křemíkové oceli (55S2, 55S2A, 60S2, 60S2A, 70S3A), manganové oceli (60G, 65G, 70G), chrommanganové (50KhG, 50KhGA, 50KhGFA) a 60KhGFA křemíkové oceli,K2KhAromSlicon,K60KhArom 2S70KhA ) s vanodem (v rozmezí 2–0,1 %) a bez něj.
Křemík zvyšuje mez pružnosti a mez kluzu. Pokud je obsah křemíku 1,5–2,0 %, pak poměr meze pružnosti k pevnosti v tahu je 0,9–0,95 %. Křemík zvyšuje prokalitelnost, zpomaluje rozklad martenzitu při popouštění a výrazně zpevňuje ferit. Křemíkové oceli však mají nízkou prokalitelnost a jsou náchylné k oduhličení, tvorbě povrchových defektů při tváření za tepla a grafitizaci (s Si> 2,5 %). Manganové oceli (Mn = 0,8–1,2 %) mají větší prokalitelnost než oceli křemíkové, ale jsou náchylné k růstu austenitových zrn při zahřívání. Přídavek chrómu (0,8–1,2 %) do manganových a křemíkových ocelí zvyšuje prokalitelnost a odolnost proti popouštění. Chcete-li snížit tendenci zrna růst během ohřevu, přidejte 0,1–0,2 % vanadu. Některé oceli jsou mikrolegované borem (0,001–0,003 %). Bór vytváří silné atmosféry na dislokacích, zvyšuje jejich přichycení, čímž zvyšuje mez pružnosti a relaxační odpor. Legování s chromem, molybdenem, wolframem, vanadem a křemíkem zvyšuje odolnost vůči relaxaci, protože tyto prvky zpomalují rozklad martenzitu během temperování. Všechny oceli používané pro výrobu pružin a pružin jsou klasifikovány jako vysoce jakostní s obsahem P a S do 0,035% nebo jakostní (písmeno A na konci třídy oceli) – s obsahem do 0,025 % každého z těchto prvků. Doporučené oblasti použití pro některé třídy pružinových ocelí jsou uvedeny v tabulce 3.4
Tabulka 3.4 – Doporučené oblasti použití pro některé značky
pružinové oceli (L.S. Lyakhovich)
Pro výrobu ventilových pružin automobilových motorů; pružiny z drátu o průměru 0,14-8 mm se studeným vinutím atp.
Pro pružiny vinuté za studena z drátu o průměru 0,14–8 mm po patentování a plastické deformaci (σв = 1000-3100 MPa)
Pro pružiny z pásové oceli 3-16mm
Pro kroucené pružiny z drátu o průměru 3–12 mm, pružinové kroužky
Pro silně zatížené pružiny pro kritické účely
Pro výrobu pružin pro automobily, traktory
Pro kritické ventilové pružiny (provozní teplota 300 ºС) s dlouhou životností
Pro výrobu pružin
Pro výrobu velkých, vysoce zatížených pružin a pružin pro kritické účely (výkonné traktory)
Článek pojednává o pružinových ocelích – jejich definici, vlastnostech, použití, výrobních technologiích a také o výhodách a nevýhodách tohoto materiálu.
Vše, co potřebujete vědět o pružinových ocelích: definice, vlastnosti a použití aktualizováno: 10. října 2023 od: Scientific Articles.Ru
Vítejte na přednášce o pružinových ocelích! V této přednášce se podíváme na základní definice, vlastnosti a aplikace pružinových ocelí. Pružinové oceli jsou důležitým materiálem v různých průmyslových odvětvích, jako je výroba automobilů, strojírenství a další. Podíváme se také na technologie výroby pružinových ocelí, jejich výhody a nevýhody. Pojďme začít a prozkoumejte tento vzrušující materiál společně!
Potřebujete pomoc s psaním práce?
Jsme výměnou odborných autorů (pedagogů a docentů vysokých škol). Náš systém zaručuje odevzdání práce včas bez plagiátorství. Provádíme změny zdarma.
Vlastnosti pružinových ocelí
Pružinové oceli jsou speciální druhy ocelí, které mají jedinečné vlastnosti, díky kterým jsou ideální pro použití v pružinách a listových pružinách. Zde jsou některé z hlavních vlastností pružinových ocelí:
Vysoká pevnost
Pružinové oceli mají vysokou pevnost, která jim umožňuje odolávat velkému zatížení a deformacím bez zničení. Tato vlastnost je důležitá zejména u pružin a pružin, které si musí zachovat určitý tvar a funkčnost při provozu pod zatížením.
Odolnost proti únavě
Pružinové oceli jsou vysoce odolné proti únavě, což znamená, že vydrží mnoho nakládacích a vykládacích cyklů bez ztráty svých vlastností. To je důležité zejména u pružin a pružin, které jsou často vystaveny cyklickému zatížení.
Dobrá elasticita
Pružinové oceli mají dobrou elasticitu, což znamená, že se mohou po deformaci vrátit do původního tvaru. Tato vlastnost je činí ideálními pro použití v pružinách a pružinách, které se po stlačení nebo natažení musí vrátit do své polohy.
Dobrá odolnost proti korozi
Pružinové oceli mají dobrou odolnost proti korozi, což znamená, že mohou odolat prvkům, aniž by ztratily své vlastnosti. To je důležité zejména u pramenů a pramenů, které mohou být vystaveny vlhkosti, solím a jiným agresivním látkám.
Dobrá svařitelnost
Pružinové oceli mají dobrou svařitelnost, což znamená, že je lze snadno spojovat při výrobě pružin a listových pružin. Tato vlastnost usnadňuje proces výroby a montáže pružin a listových pružin, což zase zjednodušuje jejich výrobu a instalaci.
Obecně jsou vlastnosti pružinových ocelí ideální pro použití v pružinách a pružinách, kde je vyžadována vysoká pevnost, odolnost proti únavě, dobrá elasticita, odolnost proti korozi a svařitelnost.
Aplikace pružinových ocelí
Pružinové oceli jsou široce používány v různých průmyslových odvětvích a výrobě. Mají řadu jedinečných vlastností, díky kterým jsou ideální pro použití v pružinách a listových pružinách.
Automobilový průmysl
Jednou z hlavních aplikací pružinových ocelí je jejich použití v automobilovém průmyslu. Vyrábí se z nich pružiny odpružení, které zajišťují pohodlnou jízdu a stabilitu vozu na silnici. Pružiny se také používají u nákladních automobilů k podpoře a rozložení hmotnosti nákladu.
Železniční průmysl
Pružinové oceli jsou také široce používány v železničním průmyslu. Používají se k výrobě závěsných pružin pro vagóny a vlaky, které zajišťují hladký pohyb a stabilitu na kolejích.
Strojírenství
Ve strojírenství se pružinové oceli používají k vytváření pružin v různých mechanismech a zařízeních. Poskytují potřebnou elasticitu a pevnost a umožňují mechanismům pracovat efektivně a spolehlivě.
Energetika
Pružinové oceli se používají i v energetice. Používají se k výrobě pružin v turbínách, generátorech a dalších aplikacích, kde je vyžadována vysoká pevnost a odolnost proti únavě.
Ostatní průmyslová odvětví
Pružinová ocel se také používá v mnoha dalších průmyslových odvětvích, včetně stavebnictví, výroby nábytku, sportovního vybavení a dokonce i hudebních nástrojů.
Obecně jsou pružinové oceli důležitým materiálem, který je široce používán v různých průmyslových odvětvích a výrobě. Jejich jedinečné vlastnosti je činí nepostradatelnými pro vytváření pružin a listových pružin, poskytují spolehlivost, stabilitu a pohodlí v různých zařízeních a mechanismech.
Technologie výroby pružinových ocelí
Výroba pružinových ocelí zahrnuje několik fází, z nichž každá hraje důležitou roli při vytváření vysoce kvalitního a spolehlivého materiálu.
Výběr surovin
Prvním krokem při výrobě pružinových ocelí je výběr vhodných surovin. Obvykle se používají uhlíkové oceli s vysokým obsahem uhlíku, např. ocel 60S2A, 65G, 50HGA a další. Tyto oceli mají vysokou pevnost a elasticitu, díky čemuž jsou ideální pro vytváření pružin a listových pružin.
Tavení a lití
Po výběru surovin se ocel taví a odlévá. Surovina se vloží do pece a zahřeje se na určitou teplotu, aby se stala tekutou. Tekutá ocel se poté nalije do forem, kde se ochladí a získá požadovaný tvar.
Zpracování a tvarování
Po odlití ocel prochází procesem obrábění a tvarování. To zahrnuje různé operace, jako je válcování, zpracování za tepla a za studena, ohřev a chlazení. V důsledku těchto operací získává ocel požadované mechanické vlastnosti a tvar.
Tepelné zpracování
Jednou z důležitých fází výroby pružinových ocelí je tepelné zpracování. Je to proces, při kterém je ocel vystavena ohřevu a chlazení určitou rychlostí a za určitých podmínek. Tepelné zpracování zlepšuje mechanické vlastnosti oceli, jako je pevnost a elasticita.
Dokončení a testování
Poslední fází výroby pružinových ocelí je jejich konečná úprava a testování. Během této fáze ocel prochází různými úpravami, jako je broušení, leštění a potahování ochrannou vrstvou. Ocel je poté testována na pevnost, pružnost a další vlastnosti, aby byla zajištěna její kvalita a vyhovění.
Výsledkem všech těchto technologických procesů je získání vysoce kvalitní pružinové oceli, která je připravena k použití v různých pružinách a pružinách pro různé průmyslové a výrobní účely.
Výhody pružinových ocelí:
1. Vysoká pevnost: pružinové oceli mají vysokou pevnost, která jim umožňuje odolat velkému zatížení a udržet si svůj tvar a pružnost po dlouhou dobu.
2. Odolnost proti únavě: Pružinové oceli jsou vysoce odolné proti únavě, což znamená, že vydrží mnoho cyklů nakládání a vykládání bez ztráty svých vlastností.
3. Dobrá elasticita: pružinové oceli mají vysokou elasticitu, která jim umožňuje vrátit se do původní polohy po odstranění zátěže.
4. Široký teplotní rozsah: pružinové oceli lze používat při různých teplotách, od nízkých po vysoké, aniž by ztratily své vlastnosti.
5. Trvanlivost: Díky své pevnosti a odolnosti proti únavě jsou oceli s listovými pružinami vysoce odolné a mohou vydržet dlouhou dobu bez nutnosti výměny.
Nevýhody pružinových ocelí:
1. Vysoká hmotnost: Pružinové oceli mají obvykle vysokou hustotu, díky čemuž jsou relativně těžké. To může být nevýhodou v některých aplikacích, kde je vyžadován lehký materiál.
2. Omezená flexibilita: Pružinové oceli mají obvykle omezenou flexibilitu a může být obtížné je tvarovat do některých složitých konstrukcí.
3. Náchylnost ke korozi: Pružinové oceli mohou být náchylné ke korozi, zejména v prostředí s vysokou vlhkostí nebo v korozivním prostředí. Pro ochranu proti korozi může být vyžadován další nátěr nebo úprava.
4. Vysoké náklady: Pružinové oceli mohou být dražší než jiné materiály, což může být v některých rozpočtových projektech nevýhodou.
5. Omezené zpracovatelské schopnosti: Pružinové oceli mohou být obtížně zpracovatelné a vyžadují specializované vybavení a dovednosti pro jejich zpracování a tvarování.
Srovnávací tabulka pružinových ocelí
| Vlastnost | popis | Výhody | Omezení |
|---|---|---|---|
| Trvanlivost | Ocel má vysokou pevnost a odolnost proti deformaci | Umožňuje odolat velkému zatížení a po dlouhou dobu si zachovat své vlastnosti | Při nízkých teplotách může být křehký a náchylný ke korozi |
| Pružnost | Ocel má vysokou elasticitu, schopnost vrátit se po deformaci do původního stavu | Zajišťuje efektivní chod pružin a pružin, zajišťuje komfort a bezpečnost v autech a dalších mechanismech | Při dlouhodobém používání nebo při vysokých teplotách může ztratit své elastické vlastnosti |
| Odolnost proti únavě | Ocel je vysoce odolná proti únavě, schopná odolat opakovanému zatížení bez porušení. | Umožňuje použití pružin a pružin při konstantním zatížení bez ztráty jejich vlastností | Při překročení limitů zatížení nebo při vadách materiálu může dojít k lomu |
Závěr
Pružinové oceli jsou speciálním druhem ocelí, které mají vysokou pružinovou kapacitu a odolnost proti deformaci. Jsou široce používány v různých průmyslových odvětvích, jako je výroba automobilů, železniční průmysl a strojírenství. Technologie výroby pružinových ocelí se neustále zdokonalují, což umožňuje získat materiály s optimálními vlastnostmi. Přes všechny výhody však mají pružinové oceli i některé nevýhody, jako je vysoká cena a složitost zpracování. Celkově jsou pružinové oceli důležitým materiálem, který hraje významnou roli v různých průmyslových odvětvích.
Vše, co potřebujete vědět o pružinových ocelích: definice, vlastnosti a použití aktualizováno: 10. října 2023 od: Scientific Articles.Ru
