Bakal para sa paggawa ng mga bukal. Ano ang espesyal sa isang kutsilyo na ginawa mula sa isang bukal? Mga katangian at aplikasyon ng spring steel
Spring steel, mga grado na kung saan ay naaangkop sa paggawa ng mga masikip na produkto, na nailalarawan sa pamamagitan ng pagpapanumbalik ng orihinal na hugis, na may malakas na baluktot at makabuluhang twisting.
Ang pinakamahalagang bahagi sa paggawa ng mga mekanismo na nakakaranas ng variable, paulit-ulit na pag-load, sa ilalim ng impluwensya kung saan nangyayari ang matinding pagpapapangit. Sa sandaling huminto ang pagkarga, ang mga elementong ito ay bumalik sa kanilang orihinal na hugis. Mayroong isang tampok sa pagpapatakbo ng mga bahaging ito na hindi pinapayagan ang natitirang pagkasira; Ang labis na mga kinakailangan sa produksyon ay inilalagay sa mga bakal ng tagsibol. Alamin natin kung anong uri ng bakal na bukal ang ginawa?
Bakit ginawa ang spring alloy?
Ang parehong haluang metal na bakal at carbon steel ay maaaring gamitin upang makabuo ng mga bahagi; Dahil sa mga katangian ng mga ganitong uri ng bakal, limitado ang nababanat na pagkasira.
Ang mga spring steel ay abot-kayang, technologically advanced, at may mataas na limitasyon ng relaxation resistance.
Kawili-wili: upang makakuha ng mga de-kalidad na produkto mula sa carbon at haluang metal na bakal, pinatigas ito sa temperatura na 420-520 degrees, na gumagawa ng epekto ng isang istraktura ng troostite.
Ang mga spring steel ay lumalaban sa marupok na bali at nailalarawan sa pamamagitan ng pagtaas ng ductility. Ginagamit ang mga ito upang makagawa ng mga produkto na may mataas na resistensya sa pagsusuot, halimbawa:
- clamping collets;
- pag-ikot ng preno;
- mga gilid;
- bukal at bukal ng dahon;
- thrust washers;
- tindig torso;
- friction disc;
- mga gears.
Mga marka ng bakal ayon sa GOST 14959–79
Ang mga ito ay mga bakal na may mataas na nilalaman ng carbon, ngunit may mababang alloying. Ang ibig sabihin ng Gosstandart 14959 ay haluang metal ng mga sumusunod na grado:
- 3K-7 - ginagamit sa paggawa ng cold-drawn wire, kung saan ginawa ang mga non-hardening spring;
- 50ХГ - gumawa ng mga bukal para sa mga kotse at bukal para sa mga riles. mga komposisyon;
- 50HGA - layunin sa produksyon tulad ng sa nakaraang tatak ng spring steel;
- 50HGFA – gumawa ng mga espesyal na spring at spring parts para sa mga kotse;
- 50ХСА – bukal espesyal na layunin at maliliit na bahagi para sa mga mekanismo ng relo;
- 50HFA - gumagawa sila ng mga bahagi na may tumaas na pagkarga, na may mga kinakailangan ng pinakamataas na katatagan at lakas, na nagpapatakbo sa mataas na temperatura - hanggang sa 300 degrees.
- 51HFA – para sa spring wire;
- 55С2 - para sa paggawa ng mga mekanismo ng tagsibol at mga bukal na ginagamit sa pagtatayo ng traktor, mechanical engineering, para sa rolling stock ng tren;
- 55С2А – gumagawa ng mga auto spring, mga bukal para sa mga tren;
- 55S2GF - para sa paggawa ng napakalakas na mga bukal ng isang espesyal na uri, mga autospring;
- 55KhGR - gumawa ng spring strip steel, ang kapal nito ay nag-iiba mula 3 hanggang 24 mm;
- 60G - para sa paggawa ng mga bilog at makinis na bukal, singsing at iba pang mga produktong spring-type na may mataas na wear resistance at elasticity, halimbawa, staples, bushings, tamburin para sa braking system na ginagamit sa heavy engineering;
Kawili-wili: torsion steel, grade 60C2 - high-load spring, friction disc, spring washers;
- 60С2А - gumawa ng parehong mga produkto tulad ng mula sa nakaraang uri ng bakal;
- 60S2G – uri ng spring steel kung saan ginawa ang tractor at auto spring;
- 60С2Н2А - gumawa ng mga responsableng bukal na may mataas na pagkarga sa haluang metal;
- 60С2ХА – para sa produksyon ng mga high loaded spring na produkto na napapailalim sa patuloy na pagkarga;
- Ang 60S2HFA ay isang bilog na bakal na may mga elemento ng pagkakalibrate, kung saan ang mga spring at spring plate ay ginawa na may mataas na responsibilidad;
- 65 – gumawa ng mga bahagi na may tumaas na lakas at pagkalastiko, na pinapatakbo sa ilalim ng mataas na presyon, mataas na static na pagkarga at malakas na panginginig ng boses;
- 65G - gumawa ng mga bahagi na gagana nang walang shock load;
- 65GA – tumigas na kawad para sa mga bukal;
- spring steel grade - 65S2VA, mataas na load leaf spring at spring;
- 68A - hardened wire para sa paggawa ng mga spring device na may kalibre na 1.2-5.5 mm;
- 70 - mga bahagi para sa mechanical engineering na nangangailangan ng mas mataas na wear resistance;
- 70G - para sa mga elemento ng tagsibol;
- 70G2 - gumawa ng mga kutsilyo at bukal sa paghuhukay para sa iba't ibang industriya;
- 70С2ХА – mga elemento ng tagsibol para sa mga kagamitan sa relo at malalaking bukal para sa mga espesyal na layunin;
- 70С3А – mga bukal na may mataas na pagkarga;
- spring steel grade 70HGFA – wire para sa produksyon ng mga elemento ng spring na may heat treatment;
- 75 – anumang spring at iba pang bahagi na ginagamit sa mechanical engineering na napapailalim sa mabibigat na vibration load;
- 80 - para sa paggawa ng mga flat na bahagi;
- 85 - mga bahagi na lumalaban sa pagsusuot;
- SH, SL, SM, DN, DM – machine spring na tumatakbo sa ilalim ng static load;
- KT-2 – para sa paggawa ng cold-drawn wire, na sugat nang walang init na paggamot.
Ang mga unang numero ay nagpapahiwatig ng average na nilalaman ng carbon sa isang partikular na bakal at ipinapahiwatig ito sa mga terminong porsyento. Pagkatapos ng mga numero ay may isang sulat na nagpapahiwatig ng mga tiyak na alloying additives na idinagdag sa haluang metal, at ang huling numero ay ang nilalaman ng mga additives. Kapansin-pansin na kung ang alloying binder ay mas mababa sa 1.5%, kung gayon ang numero ay hindi nakasulat, isang nilalaman na higit sa 2.5% ay ipinahiwatig ng isang tatlo, isang intermediate na halaga sa pagitan ng unang dalawang halaga ay isinulat ng numero. 2.
Ang mga produktong spring rolled, maging non-corrosive strip, sheet, hexagons o squares, ay nahahati sa mga pangkat na may ilang partikular na katangian:
- komposisyon ng kemikal– mga first-class na hindi kinakalawang na asero na mga sheet, na na-standardize ayon sa mga halaga mula 1 hanggang 4B;
- paraan ng pagpoproseso - hot-rolled strip, ang ibabaw na kung saan ay nakabukas o lupa, naka-calibrate na pinagsama produkto, huwad, espesyal na tapos na pinagsama produkto.
Bakal 60s2a spring
Ang stainless spring steel ay mura, may mahusay na elasticity, wear resistance, at walang temper brittleness. Ang haluang metal na ito ay hindi nababago sa ilalim ng mga mekanikal na pagkarga. Mabisang gumagana kapag mataas na kahalumigmigan, dahil mayroon itong hindi kinakalawang na patong na asero. Ginagamit ito sa temperatura na hindi hihigit sa 250 degrees, at ginagamit para sa produksyon ng mga produktong metal na pinagsama.
Ang hindi kinakalawang na asero ay ginagamit upang makagawa ng mga kagamitan sa industriya ng dagat, gamot, at produksyon ng pagkain. Ang paggamit nito sa mga industriyang ito ay dahil sa haluang lumalaban sa kaagnasan nito.
Kawili-wili: ang katatagan ay nauugnay sa isang mataas na nilalaman ng molibdenum at chromium. Ang haluang metal ay may mahusay na pagtutol sa pag-crack sa ilalim ng mabigat na pagkarga.
Ang grado ng hindi kinakalawang na init-lumalaban na bakal ay ginagamit sa paggawa ng mga pinagsamang manipis na sheet, walang tahi na mga tubo at iba't ibang instrumento industriya ng pagkain at kemikal.
Mga pagtutukoy ng mga haluang metal sa tagsibol
Ang mga high- at medium-carbon na uri ng mga haluang ito ay pinalalakas ng manipis na malamig na pagkasira, na nagbibigay-daan sa pagpapakilala ng shot blasting at water-abrasive na pamamaraan. Sa ganitong uri ng epekto, ang mga natitirang puwersa ng compression ay inilalapat sa eroplano ng mga produkto.
Sa katunayan, ang anumang spring steel (non-corrosive, walang espesyal na anti-corrosion properties) ay dapat sumailalim sa high-heat operation gamit ang through-hole method. Samakatuwid, ang natapos na produktong metal ay magkakaroon ng istraktura ng troostite sa hiwa nito.
Ang pagpapatigas ng langis sa temperatura na 830-880 degrees, na sinamahan ng tempering sa 410-480 degrees, ay ginagarantiyahan ang pagtaas sa limitasyon ng pagkalastiko - ang pinakamahalagang gumaganang pag-aari ng mga bakal sa itaas. Ang isothermal hardening ay kadalasang ginagamit, na nagbibigay hindi lamang ng mataas na pagkalastiko, kundi pati na rin ang pagtaas ng plasticity, katatagan at lagkit ng sangkap.
Ang non-corrosive tape at wire na gawa sa mga haluang metal 70 at 65 ay kadalasang ginagamit upang lumikha ng mga spring ng makina. Sa industriya ng automotive, ang mga silicon spring steel ng spring rolling grade - 60С2А, 70С3А at 55С2 - ay dynamic na ginagamit din. Ang mga ito ay madaling kapitan ng decarbonization, na binabawasan ang kanilang pagkalastiko at mga katangian ng pagtitiis. Ngunit dahil sa pagdaragdag ng chromium, vanadium at ilang mga bahagi, lahat ng mga posibleng panganib na ito ay neutralisado.
Mga lugar ng aplikasyon para sa spring rolling ng mga pinakasikat na grado ng bakal:
- mga bukal para sa anumang mga aparato at pagtitipon ng mga lugar ng konstruksyon ng makina at sasakyan - 55S2, 50ХГ, 50ХГА;
- mabigat na load spring - 60 S2G, 60S2, 65S2VA, 60S2N2A;
- Ang mga bukal na lumalaban sa pagsusuot ay bilog at patag (ginagamit ang isang strip), na tumatakbo sa mataas na vibrations - 80, 75.85.
Sa konklusyon, kaunti tungkol sa mga disadvantages
- mahinang weldability;
- kahirapan sa pagputol.
Ang spring steel ay ginagamit para sa paggawa ng mga nababanat na produkto, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng kakayahang ibalik ang kanilang orihinal na hugis pagkatapos ng pag-twist at makabuluhang baluktot.
1 Bakit kailangan natin ng hindi kinakalawang at regular na spring steel?
Sa maraming modernong mekanismo, mga yunit at makina, mga bukal at bukal, pati na rin ang iba pang nababanat na mga bahagi, ay gumaganap ng napakahalagang mga pag-andar. Ang mga nasabing elemento ay napapailalim sa variable, paulit-ulit na pag-load, na humahantong sa kanilang pagpapapangit. Malinaw na para sa normal na operasyon ng mekanismo ay kinakailangan na pagkatapos ng gayong mga impluwensya ay bumalik ang bahagi sa orihinal nitong estado (iyon ay, dapat itong ibalik ang paunang geometric na sukat at hugis).
Para sa paggawa ng mga bahagi na hindi nakakaranas ng natitirang pagpapapangit sa ilalim ng makabuluhang shock at static na pagkarga, ginagamit ang mga spring steel.
Ang ilang mga kinakailangan ay iniharap sa kanila. Una, dapat nilang labanan ang stress relaxation at magkaroon ng mataas na rate ng fluidity, elasticity at endurance. Pangalawa, ang mga naturang haluang metal ay dapat na husay na labanan ang hindi pangkaraniwang bagay ng malutong na bali at nailalarawan sa pamamagitan ng isang sapat na antas ng kalagkit.
Ang kinakailangang lakas ng ani ng iba't ibang grado ng spring steels ay nakuha sa pamamagitan ng pagpapatigas sa kanila, na pupunan ng tempering (ito ay karaniwang ginagawa sa mga temperatura mula 300 hanggang 480 degrees). Ang pagpili ng partikular na hanay ng temperatura na ito ay hindi sinasadya. Napatunayan na sa kasong ito ang nababanat na limitasyon ng bakal ay nagiging mas mataas hangga't maaari. At ito mismo ang kinakailangan para sa mga haluang metal sa tagsibol.
Ang mga grado ng bakal na inilalarawan namin ay ginagamit para sa paggawa ng mga nababanat na produkto na may mataas na paglaban sa pagsusuot:
- pagpapakain at pag-clamping ng mga collet;
- flanges;
- mga banda ng preno;
- ang nabanggit na mga bukal at bukal;
- tindig housings;
- friction disc;
- thrust washers;
- flanges;
- iba't ibang mga gears.
2 Spring steels ayon sa GOST 14959–79
Ang ibig sabihin ng gayong mga haluang metal ay daluyan at mga bakal na may mababang antas ng haluang metal. Sa mga alloyed compound Pamantayan ng estado Ang 14959 ay tumutukoy sa mga sumusunod na brand: 70С2ХА, 65С2ВА, 60С2ХА, 50ХГФА, 50 ХFA, 50 ХГА, 60С2Г, 60С2А, 60С2А, 55СГ, 60С2А, 55С2Г 0С2ХФА, 55С2ГФ, 51ХFA, 55ХГР, 50ХГ, 70С3А, 60С2, 55С2, 65Г . Ang mga carbon steel ay ibinibigay sa ibaba: 65, 80, 70, 85, 75.
Ang unang dalawang digit sa pagmamarka ay nagpapahiwatig, sa mga fraction ng isang porsyento, ang mass fraction (average) ng carbon sa isang partikular na haluang metal. Ang mga titik pagkatapos ng mga numero ay nagpapahiwatig kung anong mga alloying additives ang naroroon sa komposisyon, at ang mga numero pagkatapos nito ay nagpapahiwatig ng nilalaman ng mga elemento. Bukod dito, kung ang halaga nito ay mas mababa sa 1.5%, ang numero ay hindi ibinibigay; kung ang nilalaman ng alloying component ay higit sa 2.5%, ang numero 3 ay ibinibigay; mula 1.5 hanggang 2.5% - numero 2.
Ang pinagsamang bakal ng klase ng tagsibol (mga sheet, hindi kinakalawang na strip, hexagon, square, atbp.) ay nahahati sa iba't ibang grupo ayon sa mga sumusunod na katangian:
- sa pamamagitan ng kemikal na komposisyon: mataas na kalidad, mataas na kalidad na sheet, pati na rin ang standardized ayon sa mga tagapagpahiwatig (sa huling kaso, ang mga pinagsamang produkto ay higit pang nahahati sa 14 na kategorya - mula 1 hanggang 4B);
- sa pamamagitan ng opsyon sa pagpoproseso: hot-rolled strip na may lupa o nakabukas na ibabaw, rolled stock na may espesyal na pagtatapos, naka-calibrate, hot-rolled at forged.
Ang mga spring steel ay naglalaman ng mula 0.25 (carbon at medium alloy na haluang metal) hanggang 1.2 (60S2KhFA, 50KhGA at iba pa) porsyento ng chromium, mula 0.5 hanggang 1.25 porsyento na mangganeso, mula 0.17 hanggang 2.8 porsyento (70S3A) na silikon, mula 0.46 (50ХГ) (50ХГ) ) porsyento ng carbon. Ang natitirang nickel sa pinagsama spring (sheet steel) ay dapat na hindi hihigit sa 0.25%, tanso - hanggang sa 0.20%.
Tandaan na ang anumang ordinaryong at hindi kinakalawang na asero kung saan ginawa ang mga nababanat na elemento ay sinusuri at na-standardize ayon sa kanilang kemikal na komposisyon. Ngunit ang iba pang mga katangian para sa ilang mga kategorya ay hindi pamantayan. Halimbawa, ang isang banda ng mga kategorya 1, 1A at 1B ay hindi na-standardize para sa indicator ng decarbonized layer, hardenability, mechanical values sa mga sample na sumailalim sa heat treatment (pagsusubo at tempering).
3 Iba pang mga kinakailangan para sa spring steels ayon sa GOST
Ang kamag-anak na pag-urong ng mga produktong pinagsama ay nag-iiba mula 20 (65S2VA, 60 S2A) hanggang 35% (stainless steel 50 HGFA), kamag-anak na pagpahaba - mula 5 hanggang 10%, lakas ng makunat - mula 980 (bakal 65) hanggang 1860 (65S2VA) MPa, limitasyon pagkalikido - mula 785 (60G) hanggang 1665 (65S2VA) MPa.
Dapat putulin ang huwad at hot-rolled wire, strip at rods. Sa kasong ito, ang baluktot ng pinagsama na produkto at burr ay hindi pinapayagan. Sa mga kaso kung saan ang pagputol ay ginagawa sa ilalim ng mga martilyo o sa mga pagpindot, ang strip at mga pamalo ay maaaring magkaroon ng maliliit na crumples sa kanilang mga dulo. Gayunpaman, may karapatan ang mamimili na hilingin na alisin ang depektong ito.
Ang pangkalahatang decarbonization sa lalim ay maaaring ang mga sumusunod:
- para sa silicon-alloyed alloys - 2.5% (para sa kapal o cross-section ng mga rolled na produkto na mas mababa sa 8 mm), 2% (higit sa 8 mm);
- para sa natitira - 2 at 1.5%.
Kung walang decarburized layer, ang mga hot-rolled round bar ay ginawa.
Ang mga spring steel 55S2 at 55S2A, 50KhGA, 50KhG at 50KhGFA, 60S2A at 60S2 ay sinusuri para sa austenitic grain index. Ayon sa Gosstandart 5639, hindi ito dapat mas mataas kaysa sa ikalimang numero (para sa 50HGFA - hindi mas mataas kaysa sa ikaanim).
Maaaring hilingin ng mamimili na ang bakal na inilalarawan namin (maaaring magkaiba ang mga grado) ay gawin:
- na may regulasyon ng mga lugar ng martensitic;
- na may kinokontrol na microstructure;
- na may pinababang minimum at maximum na nilalaman ng carbon;
- na may pagsubok sa pagkapagod;
- sa pagtatatag ng nababanat na limitasyon;
- na may limitadong mga tagapagpahiwatig ng kontaminasyon ng mga haluang metal na may mga di-metal.
4 Mga tampok ng spring steels
Ang mga high- at medium-carbon na grado ng naturang mga bakal ay pinalalakas sa pamamagitan ng plastic cold deformation, na kinabibilangan ng paggamit ng water-abrasive at shot-peening na mga teknolohiya. Sa ganitong uri ng pagproseso, ang compressive stress (natirang stress) ay inilalapat sa ibabaw ng produkto.
Halos anumang spring steel (stainless, walang espesyal na anti-corrosion properties) ay dapat sumailalim sa hardenability procedure gamit ang through method. Dahil dito tapos na mga produkto kasama ang buong cross-section nito ay magkakaroon ng troostite structure.
Ang pagsusubo sa langis sa temperatura na 820–870 degrees, na sinamahan ng tempering sa 400–480 degrees, ay nagsisiguro ng pagtaas sa nababanat na limitasyon - ang pinakamahalaga mga katangian ng pagganap inilarawan ang mga bakal. Ang isothermal hardening ay kadalasang ginagamit, na ginagarantiyahan hindi lamang ang mataas na pagkalastiko, kundi pati na rin ang pagtaas ng kalagkit, lakas at katigasan ng materyal.
Ang hindi kinakalawang na asero na strip at kawad na gawa sa 70 at 65 na bakal ay kadalasang ginagamit sa paggawa ng mga automotive spring. Sa sektor ng transportasyon, ang mga silicon spring rolled grade ay aktibong ginagamit din - 60С2А, 70С3А at 55С2. Sa prinsipyo, sila ay madaling kapitan ng decarbonization, na binabawasan ang kanilang pagkalastiko at pagtitiis. Ngunit dahil sa pagdaragdag ng chromium, vanadium at ilang iba pang mga elemento, lahat ng mga potensyal na banta ay neutralisado.
- mga bukal para sa iba't ibang mga mekanismo at pag-install sa mga industriya ng makina, traktor at automotive - 55S2, 50HFA, 50HG, 50HGA;
- mabigat na load spring - 60 S2G, 60S2A, 60S2, 60S2N2A, 65S2VA;
- flat at round spring na lumalaban sa pagsusuot (ginagamit ang isang strip), gumagana sa mataas na vibrations - 80, 85, 75.
Sa wakas, idagdag natin na ang mga grado ng bakal na inilarawan namin ay may dalawang kawalan:
- mahinang weldability (sa katunayan, ang anumang uri ng welding ay hindi nagbibigay ng inaasahang resulta pagdating sa spring steels);
- pagiging kumplikado ng pagputol (ang operasyon ay maaaring isagawa, ngunit ang machinability ng mga spring at iba pang mga elemento sa ganitong paraan ay minimal).
Ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng ganitong uri ng produktong metal at mga analogue nito ay ang tumaas (at makabuluhang) lakas ng ani. Ang tampok na ito ng spring steel ay ginagawang posible para sa lahat ng mga sample na ginawa mula dito upang maibalik ang kanilang hugis pagkatapos maalis ang mga sanhi na naging sanhi ng pagpapapangit. Tingnan natin ang mga grado ng spring steel at ang mga detalye ng paggamit nito.
Ang mga pagtutukoy para sa mga produkto ng spring steel, assortment at isang bilang ng iba pang mga parameter ay tinutukoy ng mga nauugnay na GOST. Para sa pagrenta - No. 14959 mula 1979, para sa mga bukal - No. 13764 mula 1986.
pagtatalaga ng bakal
Ito ay medyo kumplikado, na may ilang mga reserbasyon tungkol sa mga indibidwal na tatak. Halimbawa, sa pamamagitan ng kabuuang masa ng mga natitirang bahagi ng mga bahagi. Ngunit sa pangkalahatang pananaw Ang mga marka ay ang mga sumusunod:
Mga posisyon (mula kaliwa hanggang kanan)
- Ang una ay ang masa ng carbon, na ipinahayag sa daan-daang porsyento (2 digit).
- Ang pangalawa ay ang alloying element (isa o higit pang mga titik).
- Ang pangatlo ay ang bahagi nito, na bilugan sa isang buong halaga (digit). Ang kanilang kawalan ay nagpapahiwatig na ang figure na ito ay hindi lalampas sa 1.5%.
Pag-uuri ng spring steels
Mga tatak at partikular na aplikasyon ng spring steel
50ХГ (ХГА) – bukal, bukal ng lahat ng uri ng transportasyon, kabilang ang riles.
- 50ХГ FA – para sa mga espesyal na layunin na produkto.
- 50ХСА – pangunahin para sa mga bukal ng orasan.
- 50HFA - mga teyp sa pagsukat; mga bahagi na nakalantad sa tumaas na init (hanggang sa +300 ºС); mga elemento ng istruktura na nakakatugon sa mataas na mga kinakailangan para sa lakas ng pagkapagod.
51HFA - kapareho ng para sa analogue ng 50 series. Bilang karagdagan, ang produksyon ng spring wire na may cross-section na hanggang 5.5 mm; mga tape at wire rod.
55С2 (С2А, С2ГФ) – bukal, bukal at iba pa.
55KhGR – strip na bakal para sa mga bukal mula 3 hanggang 24 mm ang kapal.
60G – anumang spring-type na bahagi na dapat matugunan ang mataas na kinakailangan para sa wear resistance at elasticity.
60С2 (С2А, С2Г, С2Н2А, С2ХА)– mga friction disc, spring at spring ng kategoryang "high-load".
60S2FHA - mga katulad na bahagi, ang materyal para sa paggawa nito ay malaki, naka-calibrate na bakal.
65 – para sa mga bahagi na nakakaranas ng makabuluhang vibrations at napapailalim sa friction sa panahon ng pagpapatakbo ng mga mekanismo.
- 65G – para sa mga elemento ng istruktura, hindi napapailalim sa shock load, mataas na wear resistance.
- 65GA – heat-treated wire (1.2 – 5.5 mm).
- 65S2VA – mataas na load na mga bahagi (springs, springs, atbp.).
68 (GA) – katulad ng 65GA.
70 (G) – katulad ng 60G.
- 70G2 - pareho; sa karagdagan, ito ay madalas na ginagamit sa paggawa ng mga kutsilyo para sa earth-moving mechanisms.
- 70С2ХА (С3А) – tingnan ang 65С2ВА.
- 70FGFA - tingnan ang 65GA.
75, 80, 85 – mga bukal iba't ibang mga pagsasaayos(flat, bilog), kung saan ang mga nadagdag na kinakailangan ay ipinapataw sa mga pangunahing parameter - paglaban sa pagsusuot, pagkalastiko, lakas.
SL, SH, SM, DN, DM - para sa mga produktong spring na ginagamit sa ilalim ng mga kondisyon ng parehong static at dynamic na pagkarga.
KT-2.
Ang ganitong uri ng spring steel ay ginagamit sa produksyon ng cold-rolled steel, kung saan ang mga spring ay ginawa nang walang hardening, na may malamig na coiling.Ang may-akda ay nakakakuha ng pansin sa katotohanan na ang impormasyong ibinigay ay isang pangkalahatang kalikasan, dahil ang paggamit ng mga naturang bakal ay hindi limitado sa paggawa ng mga bukal, mga elemento ng friction at mga bukal. Ang hanay ng mga aplikasyon ay mas malawak. Halimbawa, ang mga string ng piano. Bilang karagdagan, ang bakal na ito ay maaaring hindi lamang sa anyo ng wire, kundi pati na rin sa sheet form. Para sa mas detalyadong impormasyon tungkol sa mga produktong ito, mangyaring sumangguni sa mga tinukoy na GOST. Kasama sa istrukturang carbon o high-carbon steel ang spring steel. Upang bigyan ito ng mataas na target na mga katangian, ito ay doped sa maliit na dami na may 2-3 elemento, in hanggang 2.5%. Ngunit ang paggamit ng mga gradong bakal na ito ay hindi limitado sa paggawa ng mga bukal. Ang pangkat na ito ay tinawag na dahil ang pangalan ay pinakamalakas na sumasalamin sa kanila pangunahing tampok- pagkalastiko.
Mga katangian ng spring steels
Ang mga spring steel ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagtaas ng lakas ng ani (δ B) at pagkalastiko. Ito pinakamahalagang katangian metal - makatiis sa mga mekanikal na pagkarga nang hindi binabago ang orihinal na hugis nito. Yung. metal na sumasailalim sa pag-igting o, sa kabaligtaran, compression (elastic deformation) pagkatapos alisin mula dito aktibong pwersa, ay dapat manatili sa orihinal nitong hugis (nang walang permanenteng pagpapapangit).
Mga uri at saklaw ng spring steel
Batay sa pagkakaroon ng mga karagdagang katangian, ang spring steel ay nahahati sa haluang metal (hindi kinakalawang) at carbon. Ang haluang metal na bakal ay batay sa carbon steel na may nilalamang C na 65-85% at pinaghalo na may 4 na pangunahing elemento, lahat o pili, bawat isa ay nagdadala ng sarili nitong mga katangian:
- kromo;
- mangganeso;
- silikon;
- tungsten.
Ang Chromium - sa isang konsentrasyon na higit sa 13%, ay gumagana upang matiyak ang resistensya ng kaagnasan ng metal. Sa konsentrasyon ng chromium na humigit-kumulang 30%, ang produkto ay maaaring gumana sa mga agresibong kapaligiran: acidic (maliban sa sulfuric acid), alkalina, may tubig. Ang corrosion spring steel ay palaging pinaghalo na may pangalawang kasamang elemento - tungsten at/o manganese. Temperatura ng pagpapatakbo hanggang sa 250 °C.
Ang Tungsten ay isang refractory substance. Kapag ang pulbos nito ay natutunaw, ito ay bumubuo ng maraming mga sentro ng pagkikristal, pagdurog sa butil, na humahantong sa pagtaas ng plasticity nang walang pagkawala ng lakas. Nagdudulot ito ng mga pakinabang nito: ang kalidad ng naturang istraktura ay nananatiling napakataas sa panahon ng pag-init at matinding abrasion ng ibabaw. Sa panahon ng paggamot sa init, pinapanatili ng elementong ito ang pinong butil na istraktura nito at inaalis ang paglambot ng bakal sa panahon ng pag-init (sa panahon ng operasyon) at dislokasyon. Sa panahon ng hardening, pinatataas nito ang hardenability, bilang isang resulta kung saan ang istraktura ay nagiging homogenous sa isang mas malawak na lalim, na kung saan ay pinatataas ang buhay ng serbisyo ng produkto.
Ang manganese at silikon ay kadalasang lumalahok sa mutual doping, at ang ratio ay palaging tumataas pabor sa mangganeso, hanggang sa humigit-kumulang 1.5 beses. Iyon ay, kung ang nilalaman ng silikon ay 1%, pagkatapos ay idinagdag ang mangganeso sa halagang 1.1-1.5%.
Ang refractory silicon ay isang non-carbide-forming element. Kapag ito ay pumasok sa matunaw, ito ay isa sa mga unang nakikibahagi sa pagkikristal, na nagtutulak ng mga carbon carbide sa mga hangganan ng butil, na naaayon ay humahantong sa pagpapalakas ng metal.
Ang Manganese ay maaaring tawaging isang structure stabilizer. Sa pamamagitan ng sabay-sabay na pagbaluktot sa metal na sala-sala at pagpapalakas nito, inaalis ng mangganeso ang labis na lakas ng silikon.
Sa ilang mga grado ng bakal (kapag ang produkto ay gumagana sa mga kondisyon ng mataas na temperatura, sa mga temperatura na higit sa 300 ºC), ang nickel ay idinagdag sa bakal. Tinatanggal nito ang pagbuo ng mga chromium carbide sa mga hangganan ng butil, na humahantong sa pagkasira ng matrix.
Ang Vanadium ay maaari ding maging isang alloying element, ang function nito ay katulad ng sa tungsten.
Tinukoy ng mga tatak ng tagsibol ang elementong tanso ay hindi dapat lumampas sa 0.15%. Dahil ang pagiging isang mababang-natutunaw na sangkap, ang tanso ay tumutuon sa mga hangganan ng butil, na binabawasan ang lakas.
Kasama sa mga brand ng tagsibol ang: 50HG, 3K-7, 65G, 65GA, 50HGFA, 50HFA, 51HFA, 50HSA, 55S2, 55S2A, 55S2GF, 55HGR, 60G, 60S2, 60S52A, 70S2, 60S52A, 60S52A, 70 0С2ХА , 60S2HFA, 65S2VA, 68A, 68GA, 70G2, 70S2XA, 70S3A, 70HGFA, SH, SL, SM, DM, DN, KT-2.
Ang mga grado ng naturang bakal ay ginagamit para sa paggawa ng hindi lamang mga bukal at mga bukal ng dahon, bagaman ito ang kanilang pangunahing layunin, na nagpapakilala sa pangunahing ari-arian. Ginagamit ang mga ito saanman may pangangailangan na bigyan ang produkto ng elasticity, ductility at strength at the same time. Ang lahat ng mga bahagi na ginawa mula sa mga gradong ito ay napapailalim sa pag-igting at compression. Marami sa kanila ang nakakaranas ng mga load na pana-panahong nagpapalit sa isa't isa, at may malaking cyclic frequency. ito:
- bearing housings na nakakaranas ng compression at tension sa bawat punto na may mataas na frequency;
- friction disc na nakakaranas ng mga dynamic na load at compression;
- thrust washers, kadalasang nakakaranas sila ng mga compression load, ngunit ang isang matalim na pagbabago sa pag-igting ay maaari ding idagdag sa kanila;
- mga sinturon ng preno, kung saan ang isa sa mga pangunahing gawain ay ang pagkalastiko sa ilalim ng paulit-ulit na pag-uunat. Sa dinamikong ito ng tumaas na pagtanda at pagsusuot, ang mas matibay na bakal (na may mas kaunting elasticity) ay madaling kapitan ng mabilis na pagtanda at biglaang pagkabigo.
Ang parehong naaangkop sa mga gears, flanges, washers, collets, atbp.
Pagmamarka
Ang mga spring-spring steel ay maaaring igrupo ayon sa posisyon:
- unalloyed na may carbon content na 65-85% - murang pangkalahatang layunin na bakal;
- manganese-silicon - ang pinakamurang na may mataas na pisikal at kemikal na mga katangian;
- chrome-manganese - hindi kinakalawang na asero, gumagana sa mga agresibong kapaligiran sa t -250 +250 C;
- Bukod pa rito ang alloyed at/o tungsten, vanadium, boron - ang mga ito ay mga bakal na may mas mataas na buhay ng serbisyo dahil sa kanilang homogenous na istraktura, isang mahusay na ratio ng lakas-sa-ductility dahil sa mga pinong butil at maaaring makatiis ng mataas na mekanikal na pagkarga. Ginagamit ang mga ito sa mga bagay tulad ng transportasyon sa riles.
Ang pagmamarka ng spring steels ay isinasagawa bilang mga sumusunod. Tingnan natin ang halimbawa ng 60S2HFA:
- 60 - porsyento ng carbon sa ikasampu (ang carbon ay hindi ipinahiwatig sa isang halaga ng titik);
- C2 - pagtatalaga ng liham silikon na may index 2, ay nangangahulugan ng 2-tiklop na pagtaas sa karaniwang nilalaman (1-1.5%);
- X - pagkakaroon ng chromium hanggang sa 0.9-1%;
- F - nilalaman ng tungsten hanggang sa 1%;
- A - ang idinagdag na index ng titik A sa dulo ng pagmamarka ay nagpapahiwatig ng pinakamababang nilalaman ng mga nakakapinsalang impurities ng posporus at asupre, hindi hihigit sa 0.015%.
Produksyon
Depende sa karagdagang pagproseso at panghuling uri ng bahagi, ang bakal ay ibinibigay sa mga sheet, wire, hexagons, at mga parisukat. Ang mataas na pagganap ng mga katangian ng produkto ay sinisiguro ng 2 bahagi:
- ang istraktura ng metal, na tinutukoy ng komposisyon ng kemikal at kasunod na pagproseso;
- ang pagkakaroon ng mga non-metallic inclusions sa istraktura, o sa halip ang minimum na dami at sukat, na inalis sa yugto ng smelting at paghahagis;
- ang hugis ng bahagi (spiral, arc) at ang mga sukat nito, na tinutukoy ng paraan ng pagkalkula.
Kapag ang isang spring ay nakaunat, ang panloob at panlabas na mga gilid ng mga coils ay nakakaranas ng iba't ibang antas ng stress: ang mga panlabas ay mas madaling kapitan sa pag-unat, habang ang mga panloob ay nakakaranas ng pinakamalaking antas ng pagpapapangit. Ang parehong naaangkop sa mga dulo ng tagsibol: nagsisilbi sila bilang mga attachment point, na nagpapataas ng load sa mga ito at mga katabing lugar. Samakatuwid, ang mga grado ng bakal ay binuo na mas mainam na gamitin para sa compression o pag-igting.
Thermo-mechanical na paggamot
Nang walang pagbubukod, ang lahat ng spring steels ay sumasailalim sa thermomechanical treatment. Pagkatapos nito, ang lakas at wear resistance ay maaaring tumaas ng 2 beses. Ang produkto ay hugis sa isang annealed state, kapag ang bakal ay may pinakamataas na posibleng lambot, pagkatapos nito ay pinainit sa 830-870 C at pinalamig sa isang kapaligiran ng langis o tubig (para lamang sa grade 60 CA). Ang resultang martensite ay pinainit sa temperatura na 480 ºC.
Ang mga bukal at bukal ay mga nababanat na elemento ng iba't ibang makina, mekanismo, at aparato na idinisenyo upang lumikha, madama o sumipsip ng mga pagkabigla, panginginig ng boses, pagkabigla, gayundin upang magmaneho ng mga gumagalaw na bahagi o upang sukatin ang mga puwersa.
Iba't ibang uri ng bukal na ginagamit sa makabagong teknolohiya, napakalaki. Ayon sa likas na katangian ng trabaho, sila ay nakikilala:
Ayon sa kanilang hugis, ang mga bukal ay nahahati sa turnilyo, spiral, disc, atbp.
Maaaring gamitin ang iba't ibang uri ng spring sa ilalim ng static load application (halimbawa, patuloy na naka-compress), sa ilalim ng mga dynamic na load (buffer springs) sa paulit-ulit na dynamic na load na may malaking bilang ng loading cycle ng iba't ibang frequency (engine valve springs).
Basic katangian ng pagganap ang mga bukal ay ang kanilang katigasan, ibig sabihin, ang kakayahang mag-deform sa isang tiyak na sukat sa ilalim ng mga ibinigay na pagkarga. Ang magnitude at pare-pareho ng mga katangian ng pagganap, pati na rin ang kawalan ng mga breakage at mga pagbabago sa dimensional (sagging, stretching) ay nagpapakilala sa kalidad ng mga bukal.
kanin. 1. Mga uri ng bukal:
a – cylindrical compression spring; b – conical compression spring na gawa sa round wire;
c – telescopic compression spring mula sa billet hugis-parihaba na seksyon; d - cylindrical extension spring;
d - torsion spring; e – flat spiral spring; g - pakete ng mga disc spring;
h - spring baluktot ng plato; at – dahon tagsibol.
Ang mga helical spring ay ang pinakamalawak na ginagamit sa teknolohiya. Ang mga malalaking coil spring ay ginawa mula sa mga rod na may diameter na higit sa 12 mm, ang mga medium ay ginawa mula sa wire o mga rod na may diameter na 1.5-12 mm. Ang mga maliliit na bukal ay ginawa mula sa wire na may diameter na 0.2-1.5 mm.
Sa karamihan ng mga spring, ang materyal ay napapailalim sa torsion, kaya ang shear modulus ng materyal ay ginagamit upang kalkulahin ang mga spring. Ang mga tensile test ay ginagamit upang masuri ang kalidad ng mga materyales sa tagsibol.
Sa paggawa ng tamang pagpili ang karaniwang sukat ng mga bukal at bukal alinsunod sa magnitude at likas na katangian ng mga pagkarga ng pagpapatakbo, ang kanilang tibay at pagiging maaasahan ay naiimpluwensyahan ng mga sumusunod na kadahilanan:
Ang mga bakal para sa mga bukal at mga bukal ng dahon ay isang espesyal na pangkat ng mga istrukturang bakal na may isang katangian na hanay ng mga katangian, ang pinakamahalaga kung saan ay ang paglaban sa maliliit na mga deformasyon ng plastik. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang kondisyon na nababanat na limitasyon na naaayon sa hitsura ng isang natitirang pagpapapangit ng 10-3-10-4%. Tinutukoy ng halaga ng nababanat na limitasyon ang maximum na mga stress na hindi dapat lumampas sa mga nababanat na elemento sa panahon ng operasyon. Gayundin, ang mga sumusunod na kinakailangan ay nalalapat sa mga materyales ng mga bukal at bukal:
Ayon sa kanilang layunin, ang mga spring steel ay inuri sa:
Ang mga pangunahing paraan ng pagpapalakas ng spring steels ay:
Heat treatment ng mga spring na gawa sa general purpose steels, pinalakas ng malamig na plastic deformation na may kasunod na tempering
Ang bentahe ng naturang mga bukal ay ang pagiging simple at ekonomiya ng teknolohikal na proseso ng kanilang paggawa, kasama ang isang mataas na hanay ng mga katangian na nagsisiguro ng pangmatagalang maaasahang operasyon. Ang kawalan ng hardening ay ginagawang posible upang makakuha ng mataas na katumpakan ng pagsasaayos at mga sukat ng mga bukal na may halos kumpletong kawalan ng decarburization at oksihenasyon sa ibabaw, na makabuluhang binabawasan ang lakas ng pagkapagod.
Para sa paggawa ng mga bukal, ginagamit ang heat treated sa isang partikular na antas ng lakas o cold-deformed, pre-heat-treated (karaniwang patented) wire o tape. Dahil sa mababang ductility ng mga bakal na ginagamot sa mataas na lakas, ang mga bukal ng mga simpleng pagsasaayos ay ginawa mula sa kanila.
Ang hardened at tempered spring wire o tape ay gawa sa carbon (68A, U7A–U12A) at alloy steels (65GA, 68GA, 50KhFA, 60S2A, 70S2XA). Ang antas ng lakas ng tape ay ibinibigay sa tatlong grupo: 1P, 2P at 3P. Habang tumataas ang bilang ng grupo, tumataas ang antas ng lakas, ngunit ang lagkit ng tape, na tinutukoy ng bilang ng mga variable na liko, ay bumababa.
Ang mga bukal na gawa sa heat-treated tape ay pinapainit sa 240–250 °C sa loob ng 1 oras upang mabawasan ang mga panloob na stress at karagdagang pagkabulok ng nananatiling austenite. Ang pag-init ay isinasagawa sa mga de-kuryenteng hurno sa isang kapaligiran ng hangin upang ang isang manipis na oxide film (colorization) ay nabuo kasama ang mga cut plane sa panahon ng pagputol, na medyo nagpapabuti sa resistensya ng kaagnasan ng mga bukal.
Sa karamihan ng mga kaso, ang materyal para sa paggawa ng mga bukal ay wire o tape na nakuha ng malamig na plastic deformation (drawing, rolling) ng mga workpiece na may naunang inihanda na paunang istraktura. Ang pangunahing pre-heat treatment ay patenting. Ang resultang thin-plate pearlite na istraktura ay nagbibigay-daan sa malamig na pagpapapangit na may mataas na mga rate ng pagbabawas. Ang bakal ay makabuluhang pinalakas, pinapanatili ang ductility at katigasan na sapat para sa paikot-ikot na mga bukal sa isang malamig na estado.
Ang pagpapalakas sa panahon ng strain hardening ay depende sa komposisyon ng bakal at sa istraktura nito, at sa antas ng pagpapapangit. Ang mga katangian ng mataas na tagsibol ay nakakamit pagkatapos ng pagpapapangit na may malalaking antas ng compression at samakatuwid ay maaaring makuha sa wire at tape ng maliliit na seksyon (diameter o kapal hanggang sa 6-8 mm).
Ang pinaka-mataas na lakas na kawad ay ginawa mula sa mga bakal na U7A, U8A, U9A; wire na may tumaas na lakas - gawa sa bakal na 65G. Kung mas mataas ang nilalaman ng carbon ng bakal, mas mataas ang lakas pagkatapos ng patent at kasunod na malamig na pagpapapangit.
Ang teknolohikal na proseso para sa pagmamanupaktura ng maliliit at katamtamang laki ng mga bukal ay kinabibilangan ng mga sumusunod na operasyon: malamig na coiling, straightening, pagputol ng mga labis na pagliko, hasa at paggiling sa mga dulo, heat treatment, compression hanggang sa magkadikit ang mga liko, pagsubok sa mga spring at pagsuri ng mga sukat, paglalapat ng anti- corrosion coatings at sinusuri ang kanilang kalidad, pati na rin ang panghuling kontrol.
Ang paggamot sa init ng mga bukal ay nagsasangkot ng pagpapakawala sa kanila. Bilang resulta ng tempering, ang nababanat na limitasyon, paglaban sa pagpapahinga, at pagtaas ng lakas ng pagkapagod, ang mga natitirang stress at natitirang deformation ng mga spring sa ilalim ng paglo-load ay nabawasan, at ang hugis ng mga spring at ang kanilang mga katangian ng kapangyarihan ay nagpapatatag.
Ang mga mode ng paglabas ng mga spring pagkatapos ng pag-coiling ay malawak na nag-iiba. Dahil sa ang katunayan na ang mga proseso ng tempering ay thermally activated, ang isang mas mababang temperatura ay dapat na tumutugma sa isang mas mahabang oras ng paghawak. Ang tempering ay kadalasang ginagawa sa temperaturang 175–250 °C.
Para sa tempering, ginagamit ang mga bath furnace na may mainit na langis o mga tinunaw na asing-gamot. Ang kawalan ng mga tinunaw na asing-gamot ay ang pagbuo ng isang dyaket ng asin sa paligid ng mga coils, ang pag-alis nito ay nangangailangan ng masusing paghuhugas, halimbawa, sa isang mainit na solusyon sa soda. Ang tempering ay maaari ding isagawa sa mga electric furnace na may built-in na fan para sa intensive atmospheric circulation, na tinitiyak ang pare-parehong mababang temperatura ng pag-init ng charge.
SA mga nakaraang taon Para ihanda ang paunang istraktura, kasama ang patenting, normalization, isothermal hardening sa lower bainite, at hardening na may high-speed electrical tempering ay lalong ginagamit.
Heat treatment ng mga spring na gawa sa general purpose steels, pinalakas ng pagsusubo at tempering
Upang makabuo ng mga bukal na pinalalakas ng kasunod na pagsusubo at tempering, ginagamit ang cold-deformed annealed wire o strip, hot-rolled o cold-rolled bar o wire rod. Sa paunang estado, ang mga semi-tapos na mga produktong ito ay hindi nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na lakas, ngunit nadagdagan ang kalagkit, na ginagawang posible upang makabuo ng mga bukal ng mga kumplikadong pagsasaayos. Ang mga malalaking bukal ay ginawa gamit ang mainit na pagpapapangit.
Ang teknolohikal na proseso para sa paggawa ng mga bukal sa pamamagitan ng mainit na pagpapapangit sa pangkalahatan ay kinabibilangan ng mga sumusunod na operasyon: pagputol ng mga blangko, pagguhit o pag-roll sa mga dulo ng mga blangko sa isang mainit na estado (950–1150 °C), paikot-ikot o pagtatatak sa isang mainit na estado (800–1000 ° C), trimming dulo, hasa at paggiling sa dulo ng spring (kung kinakailangan), heat treatment, hydro-sandblasting (minsan shot peening), spring testing at dimensional checking.
Ang pangunahing uri ng paggamot sa init ng mga bukal ay ang hardening at tempering. Ang pagsusubo ay dapat tiyakin ang pagbuo ng martensite sa istraktura na walang mga lugar ng troostite at may pinakamababang halaga ng napanatili na austenite. Ang natitirang austenite ay may pinababang limitasyon ng elastiko, at ang posibleng pagbabago nito sa martensite ay nagdudulot ng pagbaba sa paglaban sa pagpapahinga at pagkahilig sa pagkaantala ng bali. Sa pagsasaalang-alang na ito, ipinapayong magsagawa ng malamig na paggamot pagkatapos ng hardening.
Upang mabawasan ang pagkahilig sa brittle fracture at ang temperatura ng ductile-brittle transition, kinakailangan na magsikap na makakuha ng fine-grained austenite sa panahon ng pagpainit para sa pagsusubo at upang mabawasan ang antas ng panloob na mga stress sa panahon ng pagsusubo.
Upang maiwasan ang oksihenasyon sa ibabaw at decarburization, ang pag-init ng mga bukal, lalo na ang maliliit na kapal, ay dapat isagawa sa isang proteksiyon na kapaligiran o vacuum. Pag-init sa mga paliguan ng asin nagbibigay ng malinis na ibabaw, ngunit maaaring magdulot ng pinsala sa ibabaw na nagpapababa ng lakas ng pagkapagod, na hindi katanggap-tanggap para sa mga kritikal na bukal.
Ang mga huling katangian ay tinutukoy ng mga kondisyon ng holiday. Dapat piliin ang mga mode ng paglabas na isinasaalang-alang ang layunin at mga kondisyon ng paglo-load ng mga nababanat na elemento na gumagana. Para sa karamihan ng mga bukal, ang tempering ay isinasagawa sa mga temperatura na nagbibigay ng mataas na elastic limit values: carbon steels - 200–250 °C; pinaghalo – 300–350 °C.
Upang maiwasan ang mga hindi kanais-nais na pagbabago sa istraktura (coagulation ng mga karbida, atbp.), Ang rehimeng tempering ay dapat na mahigpit na kinokontrol sa mga tuntunin ng temperatura at tagal.
Para sa mga spring na tumatakbo sa ilalim ng dynamic na mga kondisyon ng paglo-load, kung saan ang paglitaw ng biglaan o naantala na mga brittle fracture ay lalong mapanganib, ang antas ng ductility at paglaban sa brittle fracture ay nagiging mapagpasyahan din para sa pagpili ng tempering mode. Sa pagsasaalang-alang na ito, ang temperatura ng tempering ay tumataas sa itaas na tumutugma sa pinakamataas na nababanat na limitasyon.
Ang mas mataas na limitasyon ng elasticity, toughness at fatigue strength ay nakakamit sa pamamagitan ng isothermal hardening ng spring steels upang makakuha ng mas mababang bainite structure, na ipinaliwanag ng ibang substructure kung saan ang twinned martensite ay wala. At ang karagdagang tempering ng mga bakal na ito sa mga temperatura na malapit sa temperatura ng pagbuo ng mas mababang bainite ay lalong nagpapataas ng mga katangian ng tagsibol ng mga bakal. Ang prosesong ito ay tinatawag na double isothermal hardening. Dapat pansinin na ang pagkakaroon ng itaas na bainite ay hindi katanggap-tanggap, dahil pinalala nito ang buong kumplikadong mga katangian.
Kapag ang hardening at tempering spring, kinakailangan na gumawa ng mga hakbang upang mabawasan ang kanilang pagpapapangit. Ang kasunod na pagtuwid ng mga nababanat na elemento ay hindi kanais-nais, dahil nagiging sanhi ito ng hitsura ng mga natitirang stress at pagkasira ng mga katangian.
Ang mga hakbang upang mabawasan ang pagpapapangit ay binuo na may kaugnayan sa mga partikular na uri at laki ng mga bukal. Maaari kang gumamit ng mga pamamaraan tulad ng pantay na paglalagay ng mga bukal sa oven; mga aparato na nag-aayos ng hugis at sukat ng mga bukal sa panahon ng pag-init at paglamig (Larawan 2); bakasyon sa mandrels. Isang mabisang lunas Ang pagbabawas ng pagpapapangit ay isothermal hardening.
kanin. 2. Device para sa hardening compression spring:
1 - tagsibol; 2 - mandrel
Mga mode ng heat treatment at mekanikal na katangian(minimum) spring steels para sa pangkalahatang layunin.
| Grado ng bakal | Mga kritikal na punto, °C | Quenching at tempering mode | Mga mekanikal na katangian | ||||||
| Ac1 | Ac3 | Tzak, °С | daluyan ng pagsusubo | Tmp, °С | σ sa, MPa | σ 0.2, MPa | δ, % | ψ, % | |
| 65 | 727 | 782 | 840 | langis | 470 | 800 | 1000 | 10 | 35 |
| 85 | 730 | - | 820 | langis | 470 | 1000 | 1150 | 8 | 30 |
| U10A | 730 | - | 770-810 | langis | 300-420 | - | - | - | - |
| 65G | - | - | 830 | langis | 470 | 800 | 1000 | 8 | 30 |
| 55С2 | 775 | 840 | 870 | langis | 470 | 1200 | 1300 | 6 | 30 |
| 60С2 | 750 | 820 | 870 | langis | 470 | 1200 | 1300 | 6 | 25 |
| 50ХГ | 750 | 775 | 850 | langis | 470 | 1200 | 1300 | 7 | 35 |
| 50HGR | 750 | 790 | 850 | langis | 470 | 1200 | 1300 | 7 | 35 |
| 50HFA | - | - | 850 | langis | 470 | 1100 | 1300 | 8 | 35 |
| 60С2Н2А | - | - | 870 | langis | 470 | 1350 | 1500 | 8 | 30 |
| 70С3А | - | - | 850 | langis | 470 | 1500 | 1700 | 6 | 25 |
Teknolohiya ng paggamot sa init ng tagsibol
Sa mga tuntunin ng disenyo at mga kondisyon ng pagpapatakbo, ang mga spring ng mga transport device ay kumakatawan sa isang hiwalay na grupo ng mga nababanat na elemento. Ang mga dahon ng tagsibol ay dapat magkaroon ng mataas na pagtutol sa mga static at cyclic load, nakakapagod na pagkapagod, paghupa at abrasion. Ang nangingibabaw na uri ng paglo-load ay cyclic bending.
Ipinapakita ng pang-eksperimentong data na ang kemikal na komposisyon ng mga spring steel (maliban sa carbon content) ay may menor de edad (sa loob ng 10–15%) na epekto sa mga katangian ng cyclic strength. Ang pangunahing layunin ng alloying spring steels ay upang matiyak ang kumpletong hardenability ng spring sheets. Sa kasong ito, ang mura at masaganang mga elemento ng alloying ay ginagamit, na nagpapataas ng hardenability ng bakal.
Para sa paggawa ng mga bukal, ang GOST 14959–79 ay nagbibigay ng 25 grado ng bakal. Sa produksyon mga bukal ng kotse Pangunahing ginagamit nila ang bakal na 60S2 (55S2), 60KhGS, 50KhG (50KhGA) at sa mas mababang lawak (para sa mga bukal mga pampasaherong sasakyan) bakal 50HGFA at 50HFA. Ang ilang mga gawa ay nagpakita ng mga prospect ng 55KhGR na bakal na naglalaman ng 0.001–0.003% B.
Pangunahing teknolohikal na katangian Ang mga spring steel ay madaling kapitan ng overheating at decarburization.
Kasalukuyang gumagana sa karamihan ng mga pabrika proseso Ang paggawa ng mga leaf automobile spring ay kinabibilangan ng pagputol ng mga hot-rolled strips sa mga dimensional na blangko, pagtatapos ng mga operasyon (extruding fixing buttons, pagsuntok ng mga butas para sa tightening bolts, baluktot na mga dulo, baluktot na mga tainga), heat treatment, kung saan ang pagbaluktot ng strips ay isinasagawa, shot peening ( double-sided o hindi bababa sa mula sa gilid ng malukong ibabaw), settlement at kontrol. Ang pagtatapos (paghahanda) na mga operasyon ay isinasagawa sa pamamagitan ng lokal na pagpainit ng mga indibidwal na seksyon ng mga spring sheet sa mga slotted gas heating device o sa pamamagitan ng induction.
Ang isang schematic flow diagram ng linya para sa kumpletong heat treatment ng spring sheets ay ipinapakita sa Fig. 3.
kanin. 3. Teknolohikal na diagram ng linya para sa paggamot ng init ng mga spring sheet:
1 – conveyor furnace para sa pagpainit para sa hardening; 2 – hardening furnace conveyor;
3 – baluktot na hardening drum; 4 - conveyor ng tangke ng pagsusubo;
5 – tempering furnace; 6 – tempering furnace conveyor; 7 – tangke ng tubig; 8 – tangke ng langis
Para sa pagpainit para sa hardening, gas o langis furnaces, pati na rin ang electric furnaces, ay ginagamit. Upang madagdagan ang pagiging produktibo ng mga linya, ginagamit ang sapilitang pagpainit, na nagsasangkot ng isang makabuluhang pagkakaiba sa temperatura sa pagitan ng pugon at ng pinainit na metal.
Isinasaalang-alang ang mga pinahihintulutang limitasyon ng mga temperatura ng pag-init, na may praktikal na posibleng katumpakan ng pagpapanatili ng temperatura sa pugon at ang bilis ng pagpasa ng conveyor sa pugon, ang temperatura ng pugon ay pinananatili sa loob ng hanay na 980-1000 °C para sa mga sheet ng bakal 60С2 at sa loob ng saklaw na 880–900 ° С para sa mga sheet ng bakal na 50ХГ. Sa kasong ito, ang tagal ng pag-init ng mga sheet na may kapal na 6-10 mm para sa hardening ay pinili sa hanay ng 10-25 minuto.
Ang pinainit na mga sheet ay inilalagay sa isang baluktot na die na naka-install sa isang multi-posisyon (8-12 na posisyon) na drum. Ang selyo ay sarado at tinitiyak nito ang baluktot ng sheet; ang drum ay umiikot, ilulubog ang sheet sa pagsusubo ng langis. Upang maiwasan ang pagpapapangit ng mga sheet, ang tagal ng kanilang paglamig sa selyo ay dapat na 40-60 s. Mula sa hardening die, ang mga sheet ay nahuhulog sa isang conveyor, na naglilipat sa kanila mula sa tangke ng langis patungo sa tempering furnace.
Ang mga sheet ay inilabas sa isang electric conveyor furnace na may mga sheet na inilatag sa isang gilid patayo sa direksyon ng paggalaw ng conveyor. Ang temperatura ng tempering para sa mga bakal na 60С2 at 60ХГ ay tumutugma sa 450–480 °С. Isinasaalang-alang ang mataas na density ng mga sheet sa conveyor at ang pagkakaiba ng temperatura sa pagitan ng lugar kung saan matatagpuan ang mga thermocouple at ang metal, ang temperatura sa pugon ay pinananatili sa itaas ng itinakdang temperatura ng metal sa pamamagitan ng 100-150 °C; tagal ng bakasyon 45–50 minuto. Pagkatapos ng tempering, ang mga sheet ay pinalamig sa tubig (in shower device), na nagbibigay-daan sa iyo upang pabilisin ang teknolohikal na ikot, at tumutulong din na alisin ang pagkahilig sa pag-init ng brittleness ng pangalawang uri.
Ang mga sheet ay sumasailalim sa double hardening at tempering. Ang una (preliminary through) hardening ay isinasagawa upang palakasin ang core ng sheet at ihanda ang paunang istraktura upang sa panahon ng pangalawang (ibabaw) hardening gamit ang high-speed induction heating makakuha ng pagpapatigas sa ibabaw sa lalim na 0.15–0.2 ng kapal ng sheet na may napakapinong austenite na butil (14–15 puntos ayon sa GOST 5639–82). Sa panahon ng pag-init sa ibabaw para sa pangalawang hardening, ang core ng sheet ay pinainit sa isang tigas na HRC 38–40.
Ang pagkakaroon ng gayong mga pinong butil kasama ng mataas na natitirang compressive stress sa ibabaw na tumigas na layer na may katigasan ng HRC 58–59 at ang hardening ng core hanggang sa katigasan ng HRC 38–40 ay nagbibigay ng mataas na resistensya ng mga sheet sa static at cyclic load. .
SA awtomatikong linya Para sa heat treatment gamit ang bagong paraan, 18 mm makapal na spring sheet na gawa sa 60C2 steel ay inilipat sa pamamagitan ng isang serye ng mga inductors at sprayer na matatagpuan sa serye. Ang linya ay nagdadala din ng pagpilit ng mga pindutan ng pagsentro at pagyuko ng mga sheet.
Ang paggamit ng isang bagong paraan ay naging posible upang madagdagan ang tibay ng mga bukal, bawasan ang kanilang pagkonsumo ng metal, at ganap na i-automate ang proseso ng paggamot sa init.
Thermo-mechanical na paggamot ng mga bukal at mga bukal ng dahon
Sa panahon ng mataas na temperatura na mekanikal na pagproseso(HTMT) ng spring steels, ang temperatura ng austenitization ay kinukuha na 100–150 °C sa itaas ng AC3, ang antas ng deformation ay 25–60% na may sabay-sabay na compression at hanggang 70% na may fractional deformation. Ang mga pinakamainam na mode ng HTMT ay pinili nang empirically para sa bawat produkto. Bilang resulta ng HTMT, ang pagtaas ng static at fatigue (kabilang ang low-cycle) strength, fracture resistance, ductility at impact toughness ay nakakamit; pagbaba ng malamig na brittleness threshold na temperatura, inaalis ang nababaligtad na temper embrittlement at binabawasan ang hydrogen embrittlement kapag naglalagay ng galvanic anti-corrosion coatings.
Ang isang pagtaas sa kumplikadong mga katangian sa panahon ng HTMT ay naitatag para sa isang malawak na hanay ng mga spring steel na may iba't ibang antas ng alloying: silicon (55S2, 60S2), chromium-manganese (50KhGA), steel grades 50KhFA, 45KhN2MFA, atbp. Ang pinakamalaking kahusayan mula sa HTMT ay nakamit sa mga bakal na naglalaman ng mga elemento ng carbide-forming - chromium, vanadium, molibdenum, zirconium, niobium, atbp. (mga grado ng bakal 50ХМФ, 50Х5СМЗФ, atbp.).
Para sa VTMO posible itong gamitin iba't ibang mga scheme pagpapapangit (rolling, drawing, extrusion, stamping), ngunit dahil sa anisotropy ng hardening, kinakailangan na ang direksyon kung saan nakamit ang maximum na hardening ay tumutugma sa direksyon ng pagkilos ng maximum na mga stress sa panahon ng operasyon, i.e., ang mga pattern ng Ang mga pangunahing stress sa panahon ng HTMT at sa operasyon ay dapat na malapit.
Ang isang mahalagang bentahe ng HTMT, na nagpapalawak ng saklaw ng aplikasyon, ay ang pagmamana ng substructure na nilikha ng paggamot na ito, kahit na pagkatapos ng muling pagpapatigas.
Ang isang promising na paraan para sa pagproseso ng spring steels ay karagdagang hardening sa pamamagitan ng malamig na plastic deformation, na isinasagawa pagkatapos ng HTMT.
Bilang resulta ng huling tempering sa 250 °C, ang mga katangian ng lakas ng bakal ay napanatili at ang ductility nito ay tumataas.
Mababang temperatura thermomechanical na paggamot(NTMO) ay ginagawang posible na makakuha ng isang mataas na kumplikado ng mga katangian ng tagsibol sa carbon (U7A) at haluang metal na bakal (70S2ХА, atbp.), na nauugnay kapwa sa pagmamana ng istraktura ng dislokasyon ng deformed austenite sa pamamagitan ng martensite at sa pagbuo ng pagbabagong-anyo ng bainite sa panahon ng proseso ng pagpapapangit ng plastik. Ang nababanat na limitasyon ay tumataas nang malakas pagkatapos ng LTMT. Ang hardening effect sa panahon ng LTMT ay kadalasang mas mataas kaysa sa panahon ng HTMT. Mula sa punto ng view ng praktikal na pagpapatupad, ang HTMO ay isang mas kumplikadong pagproseso.
Ang mga katangian ng bakal pagkatapos ng HTMT, lalo na ang nababanat na limitasyon at relaxation resistance, ay maaaring tumaas sa isang mas malaking lawak sa pamamagitan ng malamig na plastic deformation na may pagbawas ng 10% at pagtanda.
Ang katatagan ng substructure at ang katatagan ng hardening sa panahon ng pag-init ng bakal pagkatapos ng LTMT ay makabuluhang mas mababa kaysa pagkatapos ng HTMT. Ang paulit-ulit na pagpapatigas ay halos ganap na nag-aalis ng epekto ng LTMO.
Ang kawalan ng LTMT ay ang pagtaas ng hardening ay kadalasang sinasamahan ng pagbaba ng ductility at pagtaas ng sensitivity sa mga stress concentrator.