Рессорно-пружинные стали

Автоматные стали

Улучшаемые стали

Это стали для очень широкого круга деталей: коленчатых валов, осей, штоков, шатунов, деталей турбин и компрессоров. Содержат 0,3-0,5 % С.

Термообработка: закалка с высоким отпуском. Структура – сорбит. Имеют высокий предел текучести, предел выносливости, ударную вязкость, сопротивление росту трещины. Механические свойства зависят от термообработки, особенно – от температуры отпуска.

Средненагруженные детали, работающие без больших динамических нагрузок, делают из сталей 30Х, 40Х, 50Х, 40ХФА.

Для ответственных сварных конструкций применяют хромансили – 20ХГС, 25ХГС, 30ХГС. Они имеют высокую прочность и хорошую свариваемость.

Стали с никелем обладают высокой прокаливаемостью, пределом текучести и ударной вязкостью. Это 40ХН, 50ХН, 40ХН2МА. Они работают при динамических нагрузках, при отрицательных температурах. Из них делают валы и роторы турбин, детали компрессоров и редукторов.

Это стали для массового производства мелких неответственных деталей (крепеж и т. п.). Они позволяют проводить обработку резанием с большой скоростью, увеличить стойкость инструмента и повысить качество поверхности.

Стали А12, А20, А40Г содержат повышенное количество серы (до
0,3 %), фосфора (до 0,05 %), марганца. Дело в том, что сульфиды марганца способствуют образованию короткой и ломкой стружки и оказывают смазывающее действие на резец. Фосфор дополнительно увеличивает твердость и охрупчивает сталь. В массовом производстве важно, чтобы стружка была мелкой и сыпучей (стружка надлома, а не скалывания или сливная), поэтому пришлось пойти даже на ухудшение механических свойств стали.

Легируют автоматные стали также Pb (АС14), Se, Te, Ca, но все эти добавки понижают конструкционную прочность стали. Зато скорость резания увеличивается на 40 % при неизменной стойкости инструмента. Или можно увеличить стойкость в 2-7 раз при постоянной скорости резания.

Они должны иметь высокий модуль упругости E, предел упругости σ_у и предел выносливости σ_-1. (Надо не забывать, что именно модуль упругости определяет жесткость материала, его сопротивление упругой деформации:
E = σ/δ.)

Рессорно-пружинные стали имеют повышенное содержание углерода по сравнению с другими конструкционными сталями: 0,5-0,7 %.

Термообработка: закалка и отпуск на троостит (420-500 °С), либо изотермическая закалка на нижний бейнит.

Мелкие пружины делают из углеродистых сталей 65–85 и 60Г–70Г.

Более крупные пружины и рессоры (толщиной до 18 мм) – из сталей 55С2, 60С2, 70С3А.

Для ответственных пружин и рессор автомобилей применяют стали 50ХФА, 50ХГФА.

Для тяжелонагруженных, крупных, особо ответственных пружин – 60С2ХА и 60С2Н2А.

Выбор легирующих элементов: кремний упрочняет феррит, марганец увеличивает прокаливаемость, хром и ванадий уменьшают склонность к росту зерна при нагреве, никель позволяет работать в условиях динамических нагрузок.

Для повышения предела выносливости готовые пружины и рессорные листы наклепывают дробеструйной обработкой. В поверхностном слое создаются напряжения сжатия, что повышает σ_-1 в 1,5-2 раза.

Дата добавления: 2014-01-11