Материал для пружин

Категория:
Пружины


Материал для пружин

Пружинный материал (прокат и проволока) в зависимости от требований, предъявляемых к пружинам, должен обладать высокой статической и динамической прочностью, высокими упругими свойствами и релаксационной стойкостью в сочетании с достаточно хорошей пластичностью.

При выборе материала для изготовления пружин необходимо руководствоваться в первую очередь назначением и условиями эксплуатации пружин, а также учитывать необходимость экономии относительно дорогостоящей легированной стали.

Пружинный прокат и проволока из марок сталей по ГОСТам 2052—53 и 1769—53 применяются для пружин, которые могут работать в интервале температур от —50 до +400 °С в зависимости от марки стали.

Пружинная проволока по ГОСТу 9389—60 применяется для пружин, которые могут работать в пределах температур от —50 до +120 °С.

Качественная пружинная сталь, употребляемая в СССР для изготовления пружин, подвергаемых термической обработке, должна удовлетворять требованиям, предусмотренным ГОСТом 2052—53.

Для пружин, подвергаемых после навивки термической обработке (закалке и отпуску), изготовляется стальная легированная холоднотянутая проволока круглого сечения по ГОСТу 1769—53.

Для средних и мелких винтовых пружин, изготовляемых холодной навивкой из пруткового материала 0 8 мм и меньше и не подвергаемых термической обработке (закалке, отпуску), а только низкотемпературному отпуску, применяют углеродистую высококачественную проволоку (ГОСТ 9389—60) четырех различных классов прочности — I, II, IIA и III, характеризуемых строго регламентируемыми механическими свойствами.

Для пружин холодной навивки изготовляется пружинная проволока по ГОСТу 9389—60, предусматривающему изготовление проволоки для пружин (навиваемых в холодном состоянии и не-подвергаемых закалке и отпуску), в зависимости от ее механических свойств четырех различных классов прочности: I, II, IIА и III.

Проволока классов прочности I и II должна быть изготовлена с ограничением содержания серы не более 0,030% и фосфора не более 0,035%.

Проволока класса прочности I должна быть изготовлена из марок стали по ГОСТу 1435—59 группы А с содержанием хрома не более 0,10%, никеля — не более 0,12% и меди — не более 0,20%; при этом сумма содержания хрома, никеля и меди не должна превышать 0,4%.

ГОСТ 9389—60 для проволоки особо ответственного назначения по соглашению между изготовителем и потребителем проволоки устанавливает дополнительные требования:
1) на скручивание после низкотемпературного отпуска. Режим отпуска и нормы чисел скручиваний устанавливаются соглашением сторон;
2) расслаивания проволоки, обнаруживаемого при ее испытании на скручивание, не допускается. Под расслаиванием проволоки понимаются поверхностные трещины, идущие по винтообразной линии испытуемого образца.

Кроме того, проволока не должна ломаться или растрескиваться после навивки пяти витков вокруг стержня, диаметр которого равен:
а) тройному диаметру испытуемой проволоки для проволоки диаметром более 6,0 мм;
б) двойному диаметру испытуемой проволоки для проволоки диаметром от 4,0 до 6,0 мм;
в) диаметру испытуемой проволоки для проволоки диаметром менее 4,0 мм.

Высококачественная пружинная проволока, изготовляемая из углеродистых сортов стали, приобретает высокие механические характеристики путем последовательного волочения и патентирования.

Процесс патентирования, как известно, заключается в нагреве металла до температур, соответствующих аустенитному состоянию стали, и охлаждении в расплавленном свинце, имеющем при обработке углеродистой стали температуру 420—550°. При обработке легированной проволоки температура свинца повышается до 600°. Таким образом, обработанная сталь имеет сорбитную структуру.

Изготовление пружинной проволоки небольших сечений представляет собой сложный и трудоемкий процесс и производится на специализированных заводах. Процесс начинается с обработки высококачественной заготовки, называемой катанкой. Катанка на различных стадиях процесса изготовления проволоки подвергается термической обработке в зависимости от временного сопротивления разрыву, которым должна обладать проволока на конечном размере.

При изготовлении проволоки операции, связанные с термической обработкой металла на переходах, являются решающими для обеспечения высокого качества выпускаемой продукции. Поэтому особое внимание следует уделять термическим процессам, автоматизации регулирования и контроля температур, а также строгому соблюдению процесса травления в кислоте.

При патентировании скорость прохождения проволоки через печь должна быть выбрана в зависимости от диаметра и химического состава проволоки, от длины печи и температуры в ней. Обычно скорость прохождения проволоки через печь при всех одинаковых условиях для тонких проволок принимается более высокой, чем для толстых.

Нарушения в технологическом процессе неизбежно влекут за собой неудовлетворительные механические свойства проволоки и высокий процент брака при волочении.

При разработке технологических процессов изготовления проволоки общая степень обжатия после последнего патентирования обычно принимается в зависимости от конечного диаметра проволоки. Меньшему диаметру соответствует большая степень обжатия и, следовательно, больший наклеп, обусловливающий и более высокие механические свойства проволоки. Технологический процесс изготовления проволоки с малыми степенями обжатия за одну протяжку гарантирует получение более высоких чисел кручений и перегибов, которыми принято определять вязкость пружинной проволоки.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум