Fjederstål: egenskaber, egenskaber, kvaliteter, GOST. Fjederstålprodukter

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Det er værd at starte med, at enhver fjeder, fjeder og andre lignende elementer betjenes under forhold med stiv og konstant elastisk deformation. Derudover er de fleste dele også udsat for cykliske belastninger. Det er af disse grunde, at der stilles høje krav til fjederstål med hensyn til elasticitet, flydeevne, udholdenhed, duktilitet, og det er også vigtigt at have den nødvendige modstand mod sprøde brud.

Composition

Sammensætningen af stål, som er velegnet til produktion af fjedre og fjedre, omfatter fra 0,5 % til 0,75 % kulstof. Yderligere krav til indholdet af legeringselementer under produktionen er som følger:

• Siliconeindhold i fjederstål op til 2,8 %;
• manganindhold op til 1,2 %;
• chromlegering når 1,2 %;
• vanadiumindhold op til 0,25 %;
• legering med wolfram op til 1,2 %;
• nikkelindhold op til 1,7%.

Det er også vigtigt at tilføje her, at under produktionen af stål udføres processen med kornforfining, hvilket bidrager til en forøgelse af metallets modstand mod små plastiske deformationer. Dette til gengældøger fjederstålproduktets afspændingsmodstand.

Application

Temmelig meget udbredt i køretøjer er produkter fremstillet af stålkvaliteter såsom 55C2, 60C2A, 70C3A. Men her skal du vide, at dette materiale er genstand for sådanne defekter som decarburization eller grafitization. Disse mangler er farlige, fordi de i høj grad reducerer elasticitetens egenskaber såvel som materialets styrke. For at undgå disse defekter og deres negative indvirkning på fjederstål, tilføjes de elementer, der er angivet ovenfor.

Den bedste ydeevne, i modsætning til den kiselholdige variant af legeringen, er 50XFA kvalitet. Denne type materiale er blevet mest brugt til fremstilling af bilfjedre. Også denne type stål bruges meget ofte til produktion af ventilfjedre, da den ikke er genstand for afkulning. Men her er det værd at tilføje, at den har lav hærdeevne.

Fjedrearbejde

Det er vigtigt at forstå her, at driften af enhver fjeder, fjeder eller enhver anden fjederståldel kun er kendetegnet ved, at kun materialets elastiske egenskaber anvendes. Den samlede værdi af deres elasticitet bestemmes af designfunktionerne. Den afgørende indikator her vil være antallet af omdrejninger, deres diameter samt længden af selve produktet. Et andet vigtigt punkt, der skal bemærkes, er plastisk deformation. Dette er oftest ikke tilladt i fjedre, og derfor fra det materiale, der bruges tilproduktion af fjedre, høj slagstyrke eller duktilitetsindeks er ikke påkrævet. Hovedkravet er elasticitetsparameteren. Den øvre grænse for denne egenskab bør være ret stor. For at opnå den nødvendige parameter hærdes stålet ved høje temperaturer, hvorefter materialet tempereres ved en temperatur på 300-400 grader Celsius.

Properties

Fjederståls vigtigste egenskab er flydende (elasticitet). Den maksimale værdi af denne parameter opnås kun ved de temperaturer, der er angivet ovenfor. Men hvis materialet er hærdet ved sådanne grader, vil det endelige produkts hærde skørhed være i første rækkefølge. Som tidligere nævnt er slagstyrken ikke kritisk.

En anden egenskab ved stål vedrører dets sammensætning. Det kommer til udtryk i, at kulstofindholdet i det er større end i andre legeringer. Selvom det, sammenlignet med værktøjsstål, stadig er mindre.

Mangan og silicium bruges til konventionel legeringsproces. For mere ansvarlige fjedre eller fjedre bruges krom og vanadium som tilsætningsstoffer. Disse to elementer giver dem øget elasticitet. Det kan tilføjes, at for at opnå de bedste ydeevneegenskaber udsættes stål ofte for bratkøling i olie eller vand.

Ståltyper og -kvaliteter

Fjederstålkvaliteter er opdelt i mange forskellige grupper. Der er materialer til generelle formål. Disse omfatter karaktererne 65, 70, 75, U9A. Dette produkt bruges til at lave fjedre til maskiner medlille sektion. De særlige egenskaber ved disse dele inkluderer deres reducerede afspændingsmodstand.

Siliconstål kvaliteterne 55C2, 60C, 60C2 bruges til at skabe elementer som fjedre og fjedre, der bruges i bilindustrien, bilindustrien og traktorindustrien, såvel som i jernbaneindustrien. Det er vigtigt at tilføje her, at disse elementer er tilbøjelige til afkulning. Dette stål har ingen særlige egenskaber.

En anden slags stål er komplekst legeret. Dette produkt er tilgængeligt under mærkenavnene 50XFA og 60C2XFA. Brugen af dette materiale ty til, hvis det er nødvendigt at skabe fjedre eller fjedre til vigtige dele. Temperaturmodstanden for dette materiale er op til +300 grader Celsius.

Du kan også fremhæve specialstål. Disse omfatter sådanne produkter af martensitisk klasse 30X13, 40X13. De bruges til produktion af konventionelle fjedre eller fjedre, men de har specielle egenskaber. Det karakteristiske ved fjederstål af denne kvalitet er, at det har øget modstandsdygtighed over for korrosion, øget varmebestandighed (op til 550 grader Celsius) samt udt alte magnetiske egenskaber.

GOST-krav

For fjederstål, såvel som til andre mest forskellige produkter, blev GOST vedtaget. Han sætter alle regler vedrørende materialet. For eksempel er følgende tekniske krav beskrevet der.

• Massefraktionen af et stof, såsom kobber, bør ikke overstige 0,2 %. Og restmængden af nikkel bør ikkevære højere end 0,25%.
• For en stålkvalitet som 60S2G er der et særskilt krav, som siger, at den samlede massefraktion af svovl og fosfor ikke må overstige 0,06%.
• En stålkvalitet såsom 51XFA ifølge GOST er kun beregnet til produktion af fjedertråd.
• GOST fjederstål foreskriver også, at efter individuel bestilling fra forbrugeren, kan massefraktionen af mangan indeholdt i stål reduceres, på trods af de forskrifter, der er angivet i den tilgængelige tabel i samme dokument. Dette er forudsat, at legeringen ikke er blevet legeret med krom og nikkel.

Korrosionsbestandigt stål

En af kvaliteterne af specialstål adskiller sig ved, at det har en øget modstandsdygtighed over for korrosion. For at maksimere materialets modstand mod den proces, der ødelægger det, tilsættes både krom og nikkel til det i en mængde på henholdsvis 13 til 27 % og 9 til 12 %. Med andre ord hører disse produkter til gruppen af højlegerede stål.

Det vigtigste austenitdannende element i et sådant produkt er nikkel. Mens mangan for eksempel har en svagere effekt på dannelsen af austenit, er effekten af dets brug næsten to gange lavere. Hvis den austenitiske region skal udvides yderligere, kan stoffer som kul eller nitrogen bruges.