materiały na sprężyny

Zadaj pytanie naszemu ekspertowi Fora Forum eksperta materiały na sprężyny

This topic contains 1 reply, has 2 uczestnicy, and was last updated by  Dr Jan Żelazny 9 lat, 10 miesięcy temu.

2 posty - od 1 do 2 (z 2)
  • Autor
    Odpowiedzi
  • #56

    mariusz
    Participant

    Witam serdecznie. Pisze referat na temat „materiały na sprężyny” a nigdzie nie mam na ten temat informacji. Czy może mi Pan napisać jakie warunki musi spełniać taki materiał? Może mi Pan podesłać literaturę. Z góry dziękuję!

    #402

    Dr Jan Żelazny
    Moderator

    Materiały przeznaczone na sprężyny powinny cechować się:
    – dużą odporność na korozję (cynkowanie, fosforowanie z lakierowaniem, oksydowanie).
    – odporność na pęknięcia doraźne – zapewnia jednorodna i drobnoziarnista struktura oraz odpowiedni stan warstwy wierzchniej. Możemy także wytworzyć naprężenia ściskające w warstwie wierzchniej zapobiegające rozprzestrzenianiu się pęknięcia zmęczeniowego.
    – możliwie wysoką granicą sprężystości,
    – dobrą wytrzymałością zmęczeniową.

    Istnieje dużo podziałów takich materiałów. Co książka i opracowanie, można natknąć się na inny aczkolwiek najczęściej dzieli się je ze względu na sposób umocnienia.

    A mianowicie:
    umacniane odkształceniem plastycznym na zimno z późniejszym niskotemperaturowym odpuszczaniem (węglowe i stopowe stale perlityczne, niektóre austenityczne, brązy i mosiądze).
    • umacniane odkształceniem plastycznym na zimno z późniejszym niskotemperaturowym odpuszczaniem (węglowe i stopowe stale perlityczne, niektóre austenityczne, brązy i mosiądze).
    • umacniane przemianą martenzytyczną (węglowe i stopowe, nierdzewne z przemianą austenityczno – martenzytyczną wywołaną hartowaniem lub zgniotem).
    • umacniane starzeniem dyspersyjnym (Fe – Ni, Fe – Ni – Cr)
    • umacniane w wyniku utleniania wewnętrznego (srebro – nikiel – magnez)

    Sprężyny cienkie (o grubości do 5 mm) wytwarzane są ze stali węglowych. Największą wytrzymałość mają sprężyny z tzw. drutu fortepianowego. Drut poddawany jest patentowaniu, czyli austenityzowany w temperaturze 800 – 850 oC, następnie wytrzymywany w kąpieli ołowianej w 500 oC w celu uzyskania drobnego perlitu. Po tej operacji drut przeciągany jest na zimno i zwijamy, a następnie wygrzewamy odprężająco w temperaturze 200 oC. Minimalna granica wytrzymałości drutu fortepianowego to 1600 MPa (Re=1400 MPa).

    Do stali przeznaczonych na sprężyny o większych przekrojach wprowadza się pierwiastki stopowe zwiększające hartowność. Podstawowym pierwiastkiem stopowym w stalach sprężynowych jest Si, który najintensywniej podnosi granice sprężystości, plastyczności i wytrzymałości. Mangan zwiększa hartowność, dodatek Cr poprawia hartowność jeszcze intensywniej oraz zwiększa odporność stali na odpuszczanie, hamując jednocześnie relaksację naprężeń. Podobny wpływ ma V, który jest jeszcze bardziej węglikotwórczy, zapewnia drobnoziarnistość stalom sprężynowym oraz ogranicza ich skłonność do odwęglania. Stale Cr – V stosuje się na najsilniej obciążone sprężyny, w tym także o dużych przekrojach (0,15 % V).

    Stale sprężynowe zawierają:
    • 0,45 – 0,65 % C;
    • 0,3 – 1,8 % Si,
    • 0,5 – 1,1 % Mn.

    Obróbka cieplna tych stali, w zależności od składu chemicznego polega na austenityzowaniu w 830 – 870 oC, hartowaniu w wodzie lub oleju oraz odpuszczaniu w zakresie temperatur 400 – 500 oC, tak aby ich twardość wynosiła 35 – 45 HRC.

    W celu zwiększenia odporności zmęczeniowej (pęknięcia zmęczeniowe inicjowane są w 90 % na powierzchni materiału) sprężyny powinny być zabezpieczone przed odwęgleniem i mieć niską chropowatość powierzchni. Zabiegi technologiczne prowadzące do zwiększenia odporności zmęczeniowej to:
    • obróbka cieplno – chemiczna,
    • szlifowanie, polerowanie,
    • nagniatanie.

    W celu zabezpieczenia sprężyny przed osiadaniem stosuje się przeciążenie, polegające na 48 godzinnym obciążaniu sprężyny powyżej grany plastyczności materiału na sprężynę.

    Stosuje się także polimery które jednak mają duży współczynnik stratności i przy wibracjach rozpraszają energię.(metale nie maja tej wady) Nie mogą być stale obciążone bo pełzają. Stosowane są na zatrzaski i sprężyny ustalające.

    Rozróżnia się sprężyny:
    • osiowe,
    • piórowe,
    • zwojowe,
    • spiralne,
    • skręcane pręty.


    Sponsorem naszego eksperta jest firma ZANO Mirosław Zarotyński – producent elementów Małej Architektury wykonywanych ze stali nierdzewnej.

2 posty - od 1 do 2 (z 2)

Zaloguj się, aby dodać odpowiedź.