Пружинные стали. Сталь 60сга


расшифровка обозначения, применение. Сталь 60г и её химический состав

Главная особенность этой марки сплава заключается в сочетании повышенной износостойкости и присутствия очень высоких упругих свойств. Всё это позволяет называть сталь 60г одной из лучших в ряду силовых рессорно-пружинных сталей. Расшифровка марки сплава сразу говорит нам о том, что перед нами металл с 0,60-процентным содержанием углерода и наличием марганца в количестве менее 1,5%.

Применение стали 60г

Основная сфера применения малолегированной конструкционной рессорно-пружинной стали 60г – промышленное производство рессор, пружин и прочих изделий пружинного типа. Износостойкость и высокая упругость сплава используются технологами и в изготовлении таких деталей, как тормозные барабаны, втулки, бандажи, скобы. В целом, этот сплав в качестве сырья используют самые разные предприятия тяжелого машиностроения.Характеристиками стали 60г интересуются и производители режущего и колющего инструмента: ножи, топоры, колуны – в таких изделиях сплав марки 60г чаще всего применяется для формирования сердцевины рабочей части инструмента.

Химический состав в % стали 60Г и ГОСТы на прокат

Сплав данной марки имеет относительно высокое содержание углерода, а также марганец в качестве основного легирующего элемента:

  • Fe – около 97%
  • C – 0,57-0,65%
  • Mn – 0,7-1%
  • Si – 0,17-0,37%
  • Ni – не более 0,25%
  • Cr – не более 0,25%
  • Cu – не более 0,2%
  • S – не более 0,035%
  • P – не более 0,035%

В цеха промышленных предприятий сталь марки 60г попадает в виде фасонного сортового проката, изготовленного в соответствии с ГОСТами:

  • ГОСТ 1051-73, 7417-75, 8559-75 и 8560-78 – калиброванные прутки
  • ГОСТ 14955-77, 7419.0-78 и 7419.8-78 – шлифованные прутки и серебрянка
  • ГОСТ 1577-93 – листы толстые
  • ГОСТ 2283-79 – ленты
  • ГОСТ 4405-75 и 103-2006 – полосы
  • ГОСТ 1133-71 – кованые заготовки и поковки

Сталь 60 г: физические и механические свойства

Любая рессорно-пружинная сталь должна демонстрировать высокую твёрдость, которая в случае со сплавом 60г составляет HB 10-1=241МПа. Такого показателя удаётся добиться за счёт повышенного содержания углерода. Вместе с тем, этот элемент снижает пластичность металла, а потому важно найти компромисс между этими показателями.

Сплав 60г не предназначен для сварных конструкций, однако технологически его сварка возможна с использованием контактного способа сваривания. Относительно способности к образованию флокенов сталь 60г относят к группе малочувствительных. При этом металл данной марки склонен к отпускной хрупкости, но только если содержание марганца в его составе превышает 1%.

fx-commodities.ru

Материалы с высокими упругими свойствами

МАТЕРИАЛЫ С ВЫСОКИМИ УПРУГИМИ СВОЙСТВАМИ

Стали и сплавы с высокими упругими свойствами находят широкое примене­ние в машипо- и приборостроении. В машиностроении их используют для изготовления рессор, амортизаторов, силовых пружин различного назначения, в приборостроении -для многочис­ленных упругих элементов: мембран, пружин, пластин реле, сильфонов, растя­жек, подвесок и т. п.

Пружины, рессоры машин и упругие элементы приборов характеризую тся многообразием форм, размеров, раз­личными условиями работы. Особен­ность их работы состоит в том, что при больших статических, циклических или ударных нагрузках в них не допускается остаточная деформация. В связи с этим все пружинные сплавы кроме механиче­ских свойств, характерных для всех кон­струкционных материалов (прочности, пластичности, вязкости, выносливости), должны обладать высоким сопротивле­нием малым пластическим деформа­циям. В условиях кратковременного ста­тического нагружения сопротивление малым пластическим деформациям ха­рактеризуется пределом упругости, при длительном статическом или цикличе­ском нагружении-релаксационной стой­костью.

Релаксационная стойкость оценивает­ся сопротивлением релаксации напряже­ний. Релаксация напряжений характери­зуется снижением рабочих напряжений в изделии от ст^ до Стд при заданной упругой деформации е) (рис. 11.1). Ре­лаксация напряжений опасна тем, что при переходе части упругой деформации в пластическую (еост) упругие элементы после разгрузки изменяют размеры и форму. Например, долгое время сжатая пружина или изогнутая пластина реле

при снятии нагрузки полностью не распрямляются и теряют упругие и эксплуатационные свойства.

Релаксация напряжений происходит путем микропластической деформации, которая совершается в отдельных зер­нах и накапливается во времени. При напряжении ниже предела упругости микропластическая деформация может быть вызвана: при малых напряжениях изгибом дислокации или срывом от­дельных из них с мест закрепления, при повышенных напряжениях — перемеще­нием заторможенных дислокации.

В связи с этим для достижения в сплаве высокого предела упругости и релаксационной стойкости необходи­мо создать стабильную дислокацион­ную структуру, в которой прочно забло­кированы не большинство, а практиче­ски все дислокации. Кроме того, такая структура должна иметь невысокий уро­вень микропанряжений, которые, сум­мируясь с рабочими напряжениями, облегчают перемещение дислокации.

Для закрепления дислокации исполь­зуют все средства создания эффек­тивных барьеров: легирование, повыше­ние плотности дислокации, выделение дисперсных частиц вторичных фаз. На

иболее благоприятную субструктуру, с точки зрения упругих свойств, форми­рует термомеханическая обработка. Ее успешно применяют для всех пру­жинных сплавов.

^

Рессорно-пружинные углеродистые и легированные стали имеют высокий модуль упругости, ограничивающий упругую деформацию, равную о'0002/Е1. В связи с этим они приме­няются для изготовления жестких (си­ловых) упругих элементов. Недорогие и достаточно технологичные рессорно-нружинные стали широко используют в авто- и тракторостроении, железнодо­рожном транспорте, станкостроении. Кроме того, они находят применение и для силовых упругих элементов при­боров. Часто эти материалы называют пружинными сталями общего назначе­ния.

Для обеспечения работоспособности силовых упругих элементов рессорно-пружинные стали должны иметь высо­кие пределы упругости^ выносливости и релаксационную стойкость. Этим тре­бованиям удовлетворяют стали с по­вышенным содержанием углерода (0,5-0,7 °д), которые подвергают закалке и отпуску при температуре 420-520 °С.

Закаленная на мартенсит сталь имеет невысокий предел упругости. Он замет­но повышается при отпуске, когда обра­зуется структура троосгита (рис. 11.2). В этой структуре феррит из-за сильного фазового наклепа имеет высокую плот­ность малоподвижных дислокации, ко­торые, кроме того, эффективно блоки­руются дисперсными карбидными ча­стицами. Поэтому троостит отличается стабильной дислокационной структурой.

Кроме высоких упругих свойств от­пуск на троостит обеспечивает некото­рое повышение пластичности и вязкости

(особенно в сталях, не склонных к от­пускной хрупкости), что важно для сни­жения чувствительности к концентрато­рам напряжений и увеличения предела выносливости.

Хорошие результаты дает также изо­термическая закалка на структуру ниж­него бейнита. Она позволяет получить высокие механические свойства при малой деформации изделий.

Небольшие пружины простой формы изготовляют из стали, поставляемой в термически обработанном состоянии. Для крупных пружин, требующих боль­ших усилий при навивке, сталь исполь­зуют в отожженном состоянии. Терми­ческой обработке подвергают готовые изделия, полученные горячей навивкой или штамповкой.

Сталь для рессор поставляют в виде полосы. Нарезанные из нее заготовки закаливают в специальных штампах с определенной стрелой прогиба, затем отпускают и собирают в виде пакета.

Углеродистые стали (65, 70, 75, 80, 85, 60Г, 65Г, 70Г по ГОСТ 1050-74), рас­смотренные выше (см. гл. 8), характери­зуются невысокой релаксационной стой­костью, особенно при нагреве. Они не

пригодны для работы при температуре выше 100 °С. Из-за низкой прокаливае-мости из них изготовляют пружины не­большого сечения.

Легированные рессорно-пружипные стали (ГОСТ 14959-79) относятся к пер­литному классу. Основными легирую­щими элементами в них являются крем­ний (1-3°о), марганец (~1%), а в сталях более ответственного назначе­ния-хром (~ 1°о), ванадий (~0,15%) и никель (

Дешевые кремнистые стали 55С2, 60С2, 70СЗА применяют для пружин и рессор толщиной до 18 мм. Стали стойки к росту зерна при нагреве под закалку, но склонны к обезуглерожива­нию-опасному поверхностному дефек­ту, снижающему предел выносливости. В кремнемарганцевой стали 60СГА этот недостаток выражен менее сильно. Ее преимущественно применяют для ре­ссор толщиной до 14 мм.

Стали 50ХФА, 50ХГФА, которые по сравнению с кремнистыми и кремпемар-ганцевой сталями подвергают более вы­сокому нагреву при отпуске (520 °С), обладают теплостойкостью, повышен­ной вязкостью, меньшей чувствитель­ностью к надрезу. Они предназначены для рессор легковых автомобилей, кла­панных и других пружин ответственного назначения, которые могут работать при температурах до 300 °С.

Стали 60С2ХА и 60С2Н2А прокали­ваются в сечениях соответственно до 50 и 80 мм и применяются для крупных тя­желонагруженных и особо ответ­ственных пружин и рессор. Механиче­ские свойства сталей определяются со­держанием углерода и температур отпуска. Отпуск проводят при темпе туре несколько более высокой, чем которая отвечает максимальному п делу упругости, что необходимо для ] вышепия пластичности и вязкости.

Наиболее высокие механические cbi ства имеют стали 70СЗА, ^ и 60С2Н2А: о-в > 1800 МПа; а„ , > К МПа; 8^5%; \|/>20%. Предел уп] гости составляет c^oi = 880 - 1] МПа, а твердость HRC 38-48. При кой прочности и твердости стали ч ствительны к концентраторам напряз ний, поэтому на сопротивление уста.] сти большое влияние оказывает сост' ние поверхности. При отсутствии i верхностных дефектов (обезуглерожи! ния, окалины, грубых рисок и р предел выносливости сталей при изп-не ниже 500 МПа, а при кручении-2 МПа. Для уменьшения чувствителы сти к концентраторам напряжений i товые пружины и листы рессор подв

^

Упругие элементы приборов, кро высоких пределов упругости, выноса вости и релаксационной стойкости, дс жны обладать высокой коррозионн стойкостью, немагнитностью, электр проводимостью.

Одно из важнейших эксплуа! ционных требований-точная и стаби-г ная характеристика. Характеристик' называют зависимость деформаш е упругого элемента от приложение усилия Р (или напряжения) (рис. 11. Примером характеристики пружиь является зависимость ее осадки от еж мающего усилия; пластины реле-зав симость перемещения свободного kohi от действующей на него нагрузки. Х рактеристика упругого элемента долж; быть линейной, иначе нельзя обеспечить необходимую точность прибора. Кроме того, она должна допускать возможно большее упругое перемещение. Чем оно больше при одном и том же усилии, тем выше чувствительность упругого эле­мента. Из рис. 11.3 видно, что при оди­наковой нагрузке Рд упругое перемеще­ние первого элемента больше, чем вто­рого (ei > е^). В результате первый упругий элемент обеспечит большую чувствительность и меньшую относи­тельную ошибку измерения.

Качество упругого элемента опреде­ляется также нагрузкой, необходимой для создания определенной упругой де­формации. Чтобы вызвать деформацию, равную б, (см. рис. 11.3), первый эле­мент требует меньшего усилия, чем вто­рой, поэтому качество его выше.

Характеристика упругого элемента за­висит от его конструкции (числа витков пружины, диаметра проволоки и т. п.) и упругих свойств материала: модуля упругости и предела упругости. Угол наклона характеристики к оси деформа­ции (см. рис. 11.3) определяется модулем упругости. Чем он меньше, тем больше упругая деформация, наибольшая вели­чина которой Еп,„=а-„оо2/^- Стали, имея высокий модуль упругости, не обеспечивают высокой чувствительно­сти упругих элементов приборов. Для их изготовления используют сплавы на основе меди (бериллиевые бронзы), ко­торые при практически одинаковом со сталями пределе упругости имеют по­чти в 2 раза меньший модуль упруго­сти. Различие в модуле упругости этих материалов иллюстрирует рис. 11.3; ха­рактеристика / соответствует бронзам, характеристика 2-сталям.

Рабочее напряжение упругого элемен­та должно быть ниже предела упруго­сти материала, так как при нагрузках, близких к пределу упругости, в сплавах проявляются неупругие эффекты, ухуд­шающие работу элемента и всего при­бора. Чем выше предел .упругости мате­риала относительно рабочих нагрузок, тем меньше неупругие эффекты и вы­ше класс точности прибора.

К неунругим эффектам относят упру­гое последействие, релаксацию, гистере­зис и внутреннее трение.

Упругое последействие проявляется в отставании части упругой деформации материала от напряжения. При быстром возрастании нагрузки на упругий эле­мент до значения o'i (см. рис. 11.1) де­формация будет соответствовать точке а и лишь спустя некоторое время до­стигнет своего истинного значения-точ­ки Ъ. В результате упругого последей­ствия, которое называют «прямым» при возрастании нагрузки и «обратным» при устранении нагрузки, показания прибора, определяемые упругим элемен­том, будут отставать при быстрой сме­не нагрузки.

В результате релаксации (см. рис. 11.1) напряжение снизится до точки с. После разгрузки упругий элемент сохранит остаточную деформацию, и показания прибора не возвратятся на нуль.

Гистерезис проявляется в несовпаде­нии характеристик упругого элемента при нагрузке и разгрузке (рис. 11.4). В результате не совпадают и показания прибора, определяемые упругим элемен­том. Гистерезис вызван рассеиванием в материале энергии при упругих напря­жениях. Мерой рассеивания упругой энергии является площадь петли гисте­резиса. Гистерезис оценивают отноше­нием максимальной ширины петли Г к наибольшей упругой деформации е,^,,.

Перечисленные неупругие эффекты возникают из-за неоднородности строе­ния реальных цоликристаллов, вслед­ствие чего в отдельных микрообъемах при невысоких нагрузках развивается микропластическая деформация.

Внутреннее трение проявляется при циклическом приложении нагрузки ниже предела упругости в результате необра­тимой потери энергии деформирования. Энергия деформирования теряется вследствие теплообмена в окружающую среду, расходуется на изгибание дисло­кации, на перемещение внедренных ато­мов, в ферромагнитных материалах на токи Фуко и магнитно-упругий эффект, связанный с механострикцией.

В идеально упругом материале при циклической нагрузке, частота которой совпадает с собственной частотой упру­гого элемента, в результате резонанса наблюдается резкое возрастание ампли­туды колебаний элемента. В реальных поликристаллах амплитуда колебаний упругого элемента растет в некотором интервале частот, что является проявле­нием внутреннего трения. Ширину этого интервала на высоте 0,7 максимального значения амплитуды условились при­нимать за величину внутреннего трения (рис. 11.5). Отношение резонансной ча­стоты /рп к ширине интервала А/ назы­вают добротностью.

Для того чтобы снизить неупругие эффекты, надо повысить сопротивление малым пластическим деформациям, т. е. формировать малоподвижную дислока­ционную структуру. Закрепление дисло­кации в рассматриваемых сплавах осу­ществляется выделяющимися после за­калки и старения высокодисперсными когерентными частицами вторичных фаз.

Бериллиевые бронзы используют для изготовления упругих элементов ответ­ственного назначения. Бериллиевые бронзы- это сплавы на медной основе с высоким пределом упругости и низ­ким модулем упругости (ГОСТ 18175—78). Такое сочетание свойств обес­печивает малые неупругие эффекты при больших упругих деформациях. Кроме этого, сплавы обладают высокой корро­зионной стойкостью, электропроводи­мостью, немагнитностью, хорошей тех­нологичностью, а также способностью упрочняться термической обработкой.

Например, сплав БрБ2, в котором со­держание бериллия составляет около 2°о, после закалки и старения имеет предел упругости Стд 002= 600 МПа (табл. 11.1).

Увеличение содержания бериллия до 2,5% повышает предел упругости. Одна­ко высокая стоимость бериллия ограни­чивает применение такого сплава. Ши­роко используется сплав БрБНТ1,9, ле­гированный титаном и никелем. По упругим свойствам он мало уступает сплаву БрБ2,5 (см. табл. 11.1).

Дальнейшее повышение предела упру­гости достигается микролегированием бсриллиевых бронз бором (0,01 °о) или магнием (0,1 %). Введение этих поверх­ностно-активных элементов изменяет процессы старения в сторону увеличе-ния объемной доли выделяющихся ча­стиц, степени их дисперсности, а также плотности и равномерности их распре­деления. Микролегирование заметно по­вышает предел упругости и снижает не­упругие эффекты (см. табл. 11.1, сплав БрБНТ1,9Мг).

Разработаны способы термомеханиче­ской обработки бериллиевых бронз, при которой сплавы подвергают холодной пластической деформации в закаленном состоянии. Это приводит к более значи­тельному росту предела упругости при старении и к сильному снижению уп­ругого последействия. Так, сплав БрБНТ1,9, деформированный на 50% в закаленном состоянии, после старения при 350 °С в течение 0,25 ч имеет предел упругости Сто,сод = 1000 МПа.

Железоникелевые сплавы (ГОСТ 10994-74) менее дефицитны и дешевле бериллиевых бронз. Они имеют пример­но тот же предел упругости, но обла­дают более высоким модулем упруго­сти, что снижает допустимые упругие деформации элемента.

Сплав 36НХТЮ, применяемый для упругих элементов, является сплавом на

железной основе. Высокое содержание никеля и хрома обеспечивает получение аустенитной структуры и способствует высокой коррозионной стойкости спла­ва. Аустенитная структура придает сплаву хорошие технологические свой­ства в отношении обрабатываемости давлением и свариваемости. Титан и алюминий образуют с никелем и же­лезом фазы переменной растворимости в аустените, что позволяет упрочнять сплав термической обработкой.

После закалки от 925-950 °С сплав по­лучает однофазную структуру. В про­цессе искусственного старения из аусте-нита выделяется промежуточная мета-стабильная у'-фаза, упрочняющая сплав. После старения при 700 °С в течение 2 ч сплав 36ХНТЮ имеет предел упругости 00.002 == 800 МПа.

Дополнительное легирование молиб­деном в количестве 8% (36НХТЮМ8) после термической обработки позволяет получить предел упругости Сто 002 = 950 МПа. Применение термомеханической обработки для сплава 36ХНТЮ повы­шает предел упругости до о-о 002 =1110 МПа.

shkolnie.ru

Курсовая работа : Пружинные стали

Казанский Государственный Технический Университет им. А. Н. Туполева

Институт авиации, наземного транспорта и энергетики

Кафедра: «Материаловедение и структура образующих технологий»

Дисциплина: «Материаловедение ч.2»

Курсовая работа

Тема: «Пружинные стали»

Выполнена:

Проверил:

Елабуга , 2009 г.

План:

  1. Описание

  2. Применение

  3. Маркировка и основные характеристики

  4. Особенность вальцовки пружинной стали

  5. Основные требования, предъявляемые к рессорно-пружинной стали

  6. Характеристика материала 68А

  7. Литература

Описание:

Пружинная сталь — сталь, предназначенная для изготовления упругих элементов (пружин, рессор и т.д.)

Работа пружин, рессор и тому подобных деталей характеризуется тем, что в них используют только упругие свойства стали. Большая суммарная величина упругой деформации пружины (рессоры и т. д.) определяется ее конструкцией — числом и диаметром витков, длиной пружины. Поскольку возникновение пластической деформации в пружинах не допускается, то от материала подобных изделий не требуется высокой ударной вязкости и высокой пластичности. Главное требование состоит в том, чтобы сталь имела высокий предел упругости (текучести). Это достигается закалкой с последующим отпуском при температуре в районе 300—400° С. При такой температуре отпуска предел упругости (текучести) получает наиболее высокое значение, а то, что эта температура лежит в интервале развития отпускной хрупкости I рода, в силу отмеченного выше обстоятельства не имеет большого значения.

Пружины, рессоры и подобные им детали изготавливают из конструкционных сталей с повышенным содержанием углерода (но, как правило, все же более низким, чем у инструментальных сталей) — приблизительно в пределах 0,5—0,7% С, часто с добавками марганца и кремния. Для особо ответственных пружин применяют сталь 50ХФ, содержащую хром и ванадий и обладающую наиболее высокими упругими свойствами. Термическая обработка пружин и рессор из легированных сталей заключается в закалке от 800—850° С (в зависимости от марки стали) в масле или в воде с последующим отпуском в районе 400—500° С на твердость НRС 35—45. Это соответствует ств= 1304-1600 кгс/мм2.

Иногда такой термической обработке подвергают детали конструкций большой длины и с тонкими стенками, которые должны обладать высокими пружинящими свойствами. В этом случае применяют сталь ЗОХГС; после закалки и отпуска при 250° С она будет иметь прочность (ав) 160 кгс/мм2, но вязкость (ад) всего лишь 5 кгс-м/см2, а пластичность (б) 7% и (ф.) 40%. Часто пружины изготавливают из шлифованной холоднотянутой проволоки (так называемой серебрянки). Наклеп (нагартовка) от холодной протяжки создает высокую твердость и упругость. После навивки (или другого способа изготовления) пружину следует отпустить при 250—350°С для снятия внутренних напряжений, что повысит предел упругости. Для изготовления серебрянки применяют обычные углеродистые инструментальные стали У7, У8, У9, У10.

На качество и работоспособность пружины большое влияние оказывает состояние поверхности. При наличии трещин, плен и других поверхностных дефектов пружины оказываются нестойкими в работе и разрушаются, вследствие развития усталостных явлений в местах концентрации напряжений вокруг этих дефектов. Кроме обычных пружинных материалов, имеются и специальные, работающие в специфических условиях (повышенные температуры, агрессивные среды, и т. д.).

Общая характеристика: сталь рессорно-пружинная, малочувствительна к флокенообразованию, склонна к отпускной хрупкости при содержании Mn≥1%, не применяется для сварных конструкций. Плотность при 20°С - 7,81х10³кг/м³. Модуль нормальной упругости при 20°С - 215 Гпа. Удельная теплоёмкость при 20-100°С - 490 Дж/(кг·°С)

Они работают в области упругой деформации металла под воздействием циклических нагрузок. Поэтому они должны иметь высокое значение предела упругости, текучести, выносливости при необходимости пластичности и высоком сопротивлении хрупкому разрушению.

Пружинные стали содержат С = 0,5 - 0,75% , Si до 2,8%, Mn до 1,2%, Cr до 1,2%, V до 0,25%, Bе до 1,2%, Ni до 1,7%. При этом происходит измельчение зерна, способствующее возрастанию сопротивления стали малым пластическим деформациям, а следовательно, ее релаксационной стойкости. Широкое применение на транспорте нашли кремнистые стали 55С2, 60С2А, 70С3А. Однако они могут подвергаться обезуглероживанию, графитизации, резко снижающим характеристики упругости и выносливости материала. Устранение указанных дефектов, а также повышение прокаливаемости и торможение роста зерна при нагреве достигается дополнительным введением в кремнистые стали хрома, ванадия, вольфрама и никеля. Для изготовления пружин также используют холоднотянутую проволоку (или ленту) из высокоуглеродистых сталей 65, 65Г, 70, У8, У10 и др.. Применяются также пружины специального назначения из мартенситных сталей 30Х13А, мартенситно - стареющих 03Х12Н10Д2Т, аустенитно-мартенситных 09Х15Н8Ю и других сталей и сплавов. Стали закаливают с температур 830 - 880°С и отпускают на тростит (380 - 550°С).

Имеют высокий предел текучести. Отношение предела текучести к пределу прочности 0,8−0,9. Для листовых рессор и пружин подвесок применяют кремнистые и марганцовистые стали 50ХГ, 50Г2, 05Г, 55С2 и др. Для торсионных валов используются стали 45ХНМФА, G0C2A, 70СЗА.

Для повышения усталостной прочности деталей, работающих при высоких колебательных нагрузках, необходимо обеспечить в поверхностном слое создание остаточных сжимающих напряжений. С этой целью применяют заневоливание пружин, заневоливание и чеканку торсионных валов, обкатку роликами, пластическую осадку и дробеструйную обработку листовых рессор. Легированная рессорно-пружинная сталь, термообработанная до твердости HRC 45—50, имеет предел усталости при кручении 190 МПа. После дробеструйной обработки предел усталости увеличивается до 350 МПа (3500 кгс/см2).

Применение:

Пружины, рессоры, упорные шайбы, тормозные ленты, фрикционные диски, шестерни, фланцы, корпусы подшипников, зажимные и подающие цанги и другие детали, к которым предъявляются требования повышенной износостойкости, и детали, работающие без ударных нагрузок.

Виды поставляемой продукции: в горячекатаном состоянии (без термообработки) с твёрдостью не более НВ285; в высокоотпущенном состоянии - не более НВ241

Маркировка и основные характеристики:

Марки пружинных сталей:

Основные механические свойства рессорно-пружинной стали после специальной термической обработки.

Марка стали

Рекомендуемый режим

термической обработки

Механические свойства

σт ,кгс/мм2

σв ,кгс/мм2

δ5 , %

φ , %

Температура закалки, °С

Закалочная среда

Температура отпуска

Не менее

65

840

Масло

480

80

100

10

35

70

830

»

480

85

105

9

30

75

820

»

480

90

110

9

30

85

820

»

480

100

115

8

30

60Г

840

»

480

80

100

8

30

65Г

830

Масло

480

80

100

8

30

70Г

830

»

480

85

105

7

25

55ГС

820

»

480

80

100

8

30

50С2

870

Масло или вода

460

110

120

6

30

55С2

870

То же

460

120

130

6

30

55С2А

870

» »

460

120

130

6

30

60С2

870

Масло

460

120

130

6

25

60С2А

870

»

420

140

160

6

20

70С3А

860

»

460

160

180

6

25

50ХГ

840

»

440

110

130

7

35

50ХГА

840

»

440

120

130

7

35

55ХГР

830

»

450

125

140

5

30

50ХФА

850

»

520

110

130

8

35

50ХГФА

850

»

520

120

130

6

35

60С2ХФА

850

»

410

170

190

5

20

50ХСА

850

»

520

120

135

6

30

65С2ВА

850

»

420

170

190

5

20

60С2Н2А

880

»

420

160

175

6

20

60С2ХА

870

»

420

160

180

5

20

60СГА

860

»

460

140

160

6

25

Особенность вальцовки пружинной стали:

Особенность состоит в последовательности термообработки таких сталей. Так, при навивке пружин пруток находится в отожженном состоянии, что обеспечивает простоту выполнения операции. Затем пружину закаливают. Последний этап - низкий отпуск (130...150 град.), он еще называется пружинным.

Основные требования, предъявляемые к рессорно-пружинной стали:

Общее требование, предъявляемое к рессорно-пружинным сталям, — обеспечение высокого сопротивления малым пластическим деформациям (предел упругости) и релаксационной стойкости (сопротивление релаксации напряжений). Эти характеристики обеспечивают точность и надёжность работы пружин и постоянство во времени таких эксплуатационных свойств, как крутящий момент, силовые параметры. Пружинные стали в виде проволоки и ленты упрочняют холодной пластической деформацией и закалкой на мартенсит с последующим отпуском. Готовые пружины подвергают стабилизирующему отпуску.

Пружинная сталь согласно EN 10270-1-SH и EN 10270-3-NS (марка 1.4310)

Нижняя граница выносливости для растяжения прута из пружинной стали согласно EN 10270-1-SH может быть обозначена следующим образом:

σ t = 2220 – 820 *log d

Практическое правило определяет, что нижняя граница выносливости на растяжение нержавеющей пружинной стали согласно EN 10270-3-NS (марка 1.4310) составляет 85% выносливости на растяжение прута из пружинной стали согласно EN 10270-1-SH.

σ t = 0,85 * (2220 – 820* log d)

При расчёте пружин сжатия и растяжения, допустимое значение напряжения витков (τ w) составляет 40% величины σ t при статической нагрузке.

При расчете пружин кручения допустимое напряжение изгиба ( σ b) составляет 70% величины σ t при статической нагрузке.

Характеристика материала 68А:

Характеристика материала 68А

Марка:

68А

Классификация:

Сталь конструкционная рессорно-пружинная

Применение:

термически обработанная проволока диаметром 1.2-5.5 мм для изготовления пружин

Химический состав в % материала 68А.

C

Si

Mn

Ni

S

P

Cr

Al

Cu

0.65-0.7

0.15-0.25

0.4-0.55

до 0.2

до 0.025

до 0.025

до 0.12

до 0.05

до 0.15

Литература:

  1. http://www.zmk.ru/vidpr.html?vidpr=konstr&razd=ress

  2. http://alcomex.ru/tech-info-spring-steel.html

  3. http://www.steeltorg.com.ua/sp/sp_06.php

  4. http://ustroistvoavto.ru/?p=13

  5. http://metalorgs.ru/term/p/3415-pruzhinnaja-stal.html

  6. http://materiall.ru/legirovannye-stali-i-splavy/59-pruzhinnye-stali.html

  7. http://www.partner-mh.ru/doku.php/produkcija:marochnik_stalej

  8. http://www.metallinvestural.ru

  9. http://www.splav.kharkov.com/choose_mat.php?class_id=20

topref.ru