Stal sprężynowa i jej gatunki
Własności mechaniczne tych stali powinny wykazywać:
- wysoką granicę sprężystości Rsp
- wysoką wytrzymałość na rozciąganie Rm
- wysoką wartość stosunku granicy sprężystości Rsp do granicy plastyczności Rp
- wysoką wytrzymałość na zmęczenie
- dobrą plastyczność.
Stale te najczęściej zawierają od 0,4÷0,7% węgla, który wpływa na wartość granicy sprężystości i wytrzymałość. Dodatkowo do stali wprowadza się ok. 2,5% krzemu, zwiększając granicę sprężystości, granicę plastyczności i wytrzymałość. Jednak ze względu na niską hartowność, sprężynowe stale krzemowe stosowane są na sprężyny o małych przekrojach.W celu poprawy hartowności do stali wprowadza się podwyższoną zawartość manganu i chromu.
Ponadto, wprowadza się pierwiastki węglikotwórcze, takie jak molibden i wanad, które zmniejszają podatność stali do odwęglania oraz zapewniają drobnoziarnistą strukturę, która korzystnie wpływa na podwyższenie własności wytrzymałościowych. Stale sprężynowe krzemowo-chromowo-molibdenowe i krzemowo-chromowo-wanadowe są szczególnie stosowane na sprężyny o dużych przekrojach, narażone na silne obciążenia.
Stale stopowe sprężynowe dostarczane są w postaci:
- wyrobów walcowanych na gorąco (wg PN-EN 10089:2005)
- drutów (wg PN-EN 10270-2:2011)
wąskich taśm o grubości 0,3 ÷ 6 mm (wg PN-EN 10132-4:2004).
Obróbka cieplna polega na nagrzaniu do temperatury 800÷870℃ i hartowaniu w wodzie lub oleju oraz średniemu odpuszczaniu w temperaturze 380÷520℃. Proces odbywa się w atmosferze ochronnej lub w kąpieli solnej, aby zabezpieczyć sprężyny przed odwęglaniem, zwiększając w ten sposób wytrzymałość zmęczeniową.
Stale sprężynowe wytwarzane w postaci drutów cechują się najwyższymi własnościami wytrzymałościowymi, dzięki hartowaniu w oleju i odpuszczaniu ich wytrzymałość na rozciąganie może osiągać wartość Rm = 2100 MPa.
| Oznaczenie stali | Granica plastyczności, Rp [MPa] |
Wytrzymałość na rozciąganie, Rm [MPa] |
Zastosowanie |
|---|---|---|---|
| 45S | ⋝980 | ⋝1180 | sprężyny słabo obciążone, resory, sprężyny do maszyn rolniczych |
| 50HF/51CRV4 50HS |
⋝1080 ⋝1190 |
⋝1280 ⋝1320 | resory i sprężyny do pojazdów mechanicznych pracujące przy dużych obciążeniach, sprężyny amortyzatorów, dławików, sprężyny naciskowe |
| 55S2 60S2 | ⋝1180 | ⋝1320 | resory średnio obciążonych pojazdów mechanicznych, sprężyny talerzowe, płaskie, spiralne, sprężyny zaworów, zwrotnych |
| C55E C55R |
⋝550 | ⋝980 | sprężyny mało obciążone |
| 65G | ⋝780 | ⋝980 | słabo obciążone elementy sprężynujące |
| 65S2WA | ⋝1670 | ⋝1860 | obciążone sprężyny o większych wymiarach i wałki skrętne |
| X29CrS13 X30Cr13 | ⋝650 | ⋝850 | sprężyny płaskie i spiralne wykonane z prętów i kształtowników |
| 54SiCr7 60SiCr7 | 1130 | 1320 | sprężyny i części sprężynujące wysokoobciążone, sprężyny zaworowe, wałki skrętne, sprężyny talerzowe |
| 55Cr3 50CrV4 51CrMoV3 | 1180 | 1370 | sprężyny i części sprężynujące wysokoobciążone, sprężyny zaworowe, wałki skrętne, sprężyny talerzowe |
Stal sprężynową 50CRV4, 51CRV4 oraz 50HS znajdziesz wśród gatunków stali prętów okrągłych gorącowalcowanych.
Wróć na główną stronę bloga
Wróć na bloga