Tööstuses kasutatavad vedruterase klassid. Vedruterase klassid - omadused ja ulatus

Raseduse tunnused pärast embrüo siirdamist

Konstruktsioonisüsinik- või kõrge süsinikusisaldusega teraste hulka kuuluvad vedruteras. Et anda sellele kitsalt sihipäraseid omadusi, legeeritakse seda väikestes kogustes 2-3 elemendiga, kokku kuni 2,5%. Kuid nende teraseklasside kasutamine ei piirdu vedrude valmistamisega. Seda rühma nimetatakse nii, kuna see nimi peegeldab kõige tugevamalt nende peamist omadust - elastsust.

Vedruteraste omadused

Vedruteraseid iseloomustab suurenenud voolavuspiir (δ B) ja elastsus. See on metalli kõige olulisem omadus – taluda mehaanilisi koormusi ilma selle algset kuju muutmata. Need. pingele või vastupidi survele (elastne deformatsioon) allutatud metall peab pärast sellelt mõjuvate jõudude eemaldamist jääma algsel kujul (ilma jäävdeformatsioonita).

Vedruterase klassid ja ulatus

Vastavalt lisaomaduste olemasolule jagatakse vedruteras legeeritud (roostevaba) ja süsinikteraseks. Legeeritud teras põhineb süsinikterasel, mille C-sisaldus on 65–85%, ja see on legeeritud nelja põhielemendiga, kas kõik või valikuliselt, millest igaühel on oma omadused:

  1. kroom;
  2. mangaan;
  3. räni;
  4. volfram.

Kroom - kontsentratsioonis üle 13%, tagab metalli korrosioonikindluse. Umbes 30% kroomi kontsentratsiooniga toode võib töötada agressiivses keskkonnas: happeline (va väävelhape), aluseline, vesi. Söövitav vedruteras on alati legeeritud teise kaasneva elemendi, volframi ja/või mangaaniga. Töötemperatuur kuni 250 °C.

Volfram on tulekindel aine. Kui selle pulber siseneb sulamisse, moodustab see arvukalt kristallisatsioonikeskusi, jahvatades tera, mis toob kaasa plastilisuse suurenemise ilma tugevust kaotamata. See toob kaasa oma eelised: sellise konstruktsiooni kvaliteet jääb kuumutamisel ja pinna intensiivsel hõõrdumisel väga kõrgeks. Kuumtöötlemisel säilitab see element peeneteralise struktuuri, välistab terase pehmenemise kuumutamisel (töötamise ajal) ja nihkumise. Karastamisel suurendab karastatavust, mille tulemusena muutub struktuur suurema sügavusega homogeenseks, mis omakorda pikendab toote kasutusiga.

Mangaan ja räni - tavaliselt osalevad dopingus vastastikku ja suhe suureneb alati mangaani kasuks, kuni umbes 1,5 korda. See tähendab, et kui ränisisaldus on 1%, lisatakse mangaani koguses 1,1-1,5%.

Tulekindel räni ei ole karbiidi moodustav element. Sulatusse sisenedes osaleb see ühena esimestest kristalliseerumisest, surudes samal ajal süsinikkarbiidid terade piiridele, mis viib metalli kõvenemiseni.

Mangaani võib nimetada struktuuri stabilisaatoriks. Metallvõre samaaegselt moonutades ja tugevdades kõrvaldab mangaan räni liigse tugevuse.

Mõne terase klassi puhul (kui toodet kasutatakse kõrgel temperatuuril, temperatuuril t üle 300 ºC) lisatakse terasele niklit. See välistab kroomkarbiidide moodustumise piki terade piire, mis viib maatriksi hävimiseni.

Vanaadium võib olla ka legeeriv element, selle funktsioon on sarnane volframi omaga.

Kevadklassides on selline element nagu vask täpsustatud, selle sisaldus ei tohiks ületada 0,15%. Kuna vask on sulav aine, kontsentreerub see terade piiridele, vähendades tugevust.

Kevadklassid on järgmised: 50HG, 3K-7, 65G, 65GA, 50HGFA, 50HFA, 51HFA, 50HSA, 55S2, 55S2A, 55S2GF, 55HGR, 60G, 60S2, 60S2A, 7,5,8,0,7,5,8 60S2XA , 60S2HFA, 65S2VA, 68A, 68GA, 70G2, 70S2XA, 70S3A, 70HGFA, SH, SL, SM, DM, DN, CT-2.

Sellise terase sorte kasutatakse mitte ainult vedrude ja vedrude valmistamiseks, kuigi see on nende peamine eesmärk, mis iseloomustab peamist omadust. Neid kasutatakse kõikjal, kus on vaja anda tootele üheaegselt elastsust, plastilisust ja tugevust. Kõik nendest klassidest valmistatud osad alluvad: venitamisele ja kokkusurumisele. Paljud neist kogevad koormusi, mis perioodiliselt üksteist asendavad ja tohutu tsüklilise sagedusega. See:

  • laagrikorpused, mis kogevad igas punktis suure sagedusega survet ja pinget;
  • hõõrdekettad, mis kogevad dünaamilisi koormusi ja kokkusurumist;
  • surveseibid, enamasti kogevad need survekoormust, kuid neile võib lisanduda ka järsk pingemuutus;
  • pidurilindid, mille üheks peamiseks ülesandeks on elastsus korduval venitamisel. Sellise suurenenud vananemise ja kulumisega dünaamika korral on tugevam teras (väiksema elastsusega). kiire vananemine ja äkiline hävitamine.

Sama kehtib hammasrataste, äärikute, seibide, tsangide jms kohta.

Märgistus

Vedru-vedru terasid saab rühmitada positsioonide järgi:

  • legeerimata süsinikusisaldusega 65-85% - odav teras Üldine otstarve;
  • mangaan-räni - odavaim kõrgete füüsikaliste ja keemiliste näitajatega;
  • kroom-mangaan - roostevaba teras, töötab agressiivses keskkonnas temperatuuril t -250 +250 C;
  • lisaks legeeritud ja/või volframi, vanaadiumi, booriga - need on terased, millel on homogeense struktuuri tõttu pikem kasutusiga, purustatud tera tõttu on suurepärane tugevuse ja elastsuse suhe ning mis taluvad suuri mehaanilisi koormusi. Kasutatakse sellistes rajatistes nagu raudteetransport.

Vedruteraste märgistamine toimub järgmiselt. Vaatame 60C2HFA näidet:

  • 60 - süsiniku protsent kümnendites (süsinik pole täheväärtuses märgitud);
  • C2 - räni tähttähis indeksiga 2 näitab suurenenud standardsisaldust (1-1,5%) 2 korda;
  • X - kroomi olemasolu kuni 0,9-1%;
  • Ф - volframisisaldus kuni 1%;
  • A – lisatud täheindeks A märgise lõppu näitab minimaalset sisaldust kahjulikud lisandid fosfor ja väävel, mitte rohkem kui 0,015%.

Tootmine

Sõltuvalt sellest, edasine töötlemine ja lõpuks detaili tüüp, terast tarnitakse lehtedena, traadina, kuusnurkadena, ruutudena. Toote kõrge jõudluse tagavad 2 komponenti:

  1. metalli struktuur, mille määrab keemiline koostis ja sellele järgnev töötlemine;
  2. mittemetalliliste lisandite olemasolu konstruktsioonis, täpsemalt minimaalne summa ja mõõtmed, mis kõrvaldatakse sulatamise ja valamise etapis;
  3. detaili kuju (spiraal, kaar) ja selle mõõtmed, mis määratakse arvutusmeetodiga.

Kui vedru on venitatud, kogevad poolide sisemised ja välimised küljed erinevat pinget: välimised on vähem allutatud venitamisele, sisemised aga kõige suurema deformatsiooniastmega. Sama kehtib ka vedru otste kohta: need toimivad kinnituspunktina, mis suurendab nendes ja külgnevates kohtades koormust. Seetõttu on välja töötatud terase sordid, mida eelistatavalt kasutatakse kokkusurumisel või pingutamisel.

Termomehaaniline töötlemine

Eranditult töödeldakse kõiki vedruteraseid termomehaaniliselt. Pärast seda võib tugevus ja kulumiskindlus suureneda 2 korda. Toote kuju on antud lõõmutatud olekus, mil terasel on maksimaalne võimalik pehmus, misjärel see kuumutatakse temperatuurini 830-870 C ja jahutatakse õli- või veekeskkonnas (ainult klassile 60 CA). Saadud martensiit karastatakse temperatuuril 480 ºC.

Vedrud ja vedrud on erinevate masinate, mehhanismide ja seadmete elastsed elemendid, mis on ette nähtud löökide, vibratsioonide, löökide tekitamiseks, tajumiseks või summutamiseks, samuti liikuvate osade juhtimiseks või jõudude mõõtmiseks.

Kaasaegses tehnoloogias kasutatavate vedrutüüpide valik on väga suur. Töö iseloomu järgi on:

  • surve-, pingutus-, väändevedrud;
  • spetsiaalsed vedrud, mis võtavad kombineeritud koormust, peamiselt painutust.

    Vedru kuju järgi jagunevad need spiraalseteks, spiraalseteks, ketasteks jne.

    Erinevat tüüpi vedrusid saab kasutada staatilise koormuse korral (näiteks püsivalt kokkusurutuna), dünaamiliste koormuste all (puhvervedrud) mitme dünaamilise koormuse korral. suur hulk erineva sagedusega laadimistsüklid (mootori klapivedrud).

    Vedrude peamiseks tööomaduseks on nende jäikus, st võime deformeeruda antud koormuse all teatud suuruseni. Vedrude kvaliteeti iseloomustavad jõudlusnäitajate suurus ja püsivus, samuti purunemiste ja mõõtmete muutuste puudumine (vajumine, venimine).

    Riis. 1. Vedrude tüübid:

    a - silindriline survevedru; b - ümartraadist kooniline survevedru;
    c – ristkülikukujulise ristlõikega tooriku teleskoop-survevedru; g - silindriline pikendusvedru;
    d - torsioonvedru; e - spiraalne lamevedru; g - ketasvedrude pakett;
    h - lamellpainutusvedru; ja - lehtvedru.

    Tehnoloogias on kõige levinumad spiraalvedrud. Suured spiraalvedrud on valmistatud varrastest, mille läbimõõt on üle 12 mm, keskmised - traadist või vardadest, mille läbimõõt on 1,5–12 mm. Väikesed vedrud on valmistatud traadist läbimõõduga 0,2–1,5 mm.

    Enamikel vedrudel töötab materjal väändel, seega kasutatakse vedrude arvutamisel materjali nihkemoodulit. Vedrumaterjalide kvaliteedi hindamiseks kasutatakse tõmbekatseid.

    Kell õige valik vedrude ja vedrude standardsuurus vastavalt töökoormuse suurusele ja iseloomule, nende vastupidavust ja töökindlust mõjutavad järgmised tegurid:

  • Terase keemiline koostis ja struktuurne seisund pärast kuumtöötlus, samuti selle muutumine laadimise ajal.
  • Terase metallurgiline kvaliteet (mittemetalliliste lisandite sisaldus, koostise ja struktuuri heterogeensus).
  • Rulltoodete pinnakvaliteet (leht, riba, lint, traat). Pindefektide olemasolu, mis mängivad pingekontsentraatori rolli valmis vedrudes ja vedrudes.
  • Dekarbureeritud kihi olemasolu ja sügavus.
  • Pingeseisund, mille määrab jaotuse olemus ja sisemiste jääkpingete suurus.

    Vedrude terased ja lehtvedrud on spetsiaalne konstruktsiooniteraste rühm iseloomulik kompleks omadused, millest olulisim on vastupidavus väikestele plastilistele deformatsioonidele. Seda iseloomustab tingimuslik elastsuspiir, mis vastab 10-3-10-4% jääkdeformatsiooni ilmnemisele. Elastsuspiiri väärtus määrab piiravad pinged, mida ei tohiks elastsetes elementides töötamise ajal ületada. Samuti on nõuded vedrude ja vedrude materjalidele:

  • kõrge relaksatsioonikindlus;
  • teatud minimaalse viskoossuse ja tugevuse olemasolu;
  • kõrge väsimuspiir;
  • tehnoloogiline plastilisus kuuma ja külma plastilise deformatsiooni korral.

    Vastavalt nende otstarbele liigitatakse vedruterased:

  • üldotstarbelised terased, mida kasutatakse tavalistes atmosfääritingimustes töötamiseks konstruktsioonimaterjalina;
  • eriotstarbelised terased elastsete elementide valmistamiseks, mis töötavad eritingimustes (korrosiooni- ja kuumakindlad).

    Vedruteraste karastamise peamised viisid on järgmised:

  • külmplastne deformatsioon, millele järgneb madalal temperatuuril kuumutamine (töötlemine „karastus-lõõmutamine“);
  • martensiidi karastamine, millele järgneb karastamine;
  • karastamine üleküllastunud tahkeks lahuseks, millele järgneb vanandamine;
  • termomehaaniline töötlemine;
  • kombineeritud ravi.

    Külma plastilise deformatsiooniga karastatud üldotstarbelistest terastest vedrude kuumtöötlus, millele järgneb karastamine

    Selliste vedrude eeliseks on nende valmistamise tehnoloogilise protsessi lihtsus ja kulutõhusus koos suure hulga omadustega, mis tagavad pikaajalise usaldusväärse töö. Kõvenemise puudumine võimaldab saavutada vedrude konfiguratsiooni ja mõõtmete suurt täpsust peaaegu täielik puudumine pinna dekarburiseerimine ja oksüdatsioon, mis vähendab järsult väsimustugevust.

    Vedrude valmistamiseks kasutatakse etteantud tugevustasemeni kuumtöödeldud või külmvormitud, eelkuumtöödeldud (tavaliselt patenteeritud) traati või teipi. Suure tugevusega töödeldud teraste madala elastsuse tõttu valmistatakse neist lihtsa konfiguratsiooniga vedrusid.

    Karastatud ja karastatud vedrutraat või -riba on valmistatud süsinikust (68A, U7A–U12A) ja legeerterasest (65GA, 68GA, 50KhFA, 60S2A, 70S2XA). Teipi tarnitakse vastavalt tugevusastmele kolmes rühmas: 1P, 2P ja 3P. Rühmanumbri suurenemisega on tugevusaste kõrgem, kuid lindi viskoossus, mis on määratud muutuvate painde arvuga, on väiksem.

    Kuumtöödeldud teibist valmistatud vedrusid karastatakse 240–250°C juures 1 tund, et vähendada sisepingeid ja jääkausteniidi täiendavat lagunemist. Küte toimub elektriahjudes aastal õhukeskkond nii et lõikamise käigus moodustub piki lõiketasapindu õhuke oksiidkile (värvimine), mis mõnevõrra parandab vedrude korrosioonikindlust.

    Enamasti on vedrude valmistamise materjaliks eelnevalt ettevalmistatud algstruktuuriga toorikute külma plastilise deformatsiooni (joonistamine, valtsimine) teel saadud traat või lint. Peamine eelkuumtöötlus on patenteerimine. Sel viisil saadud õhukese lamellse perliidi struktuur võimaldab teostada külmdeformatsiooni suure redutseerimisastmega. Teras on oluliselt karastatud, säilitades samal ajal elastsuse ja vastupidavuse, mis on piisav vedrude keeramiseks külmas olekus.

    Kõvenemine deformatsioonikarastamise ajal sõltub nii terase koostisest ja selle struktuurist kui ka deformatsiooni astmest. Kõrged vedruomadused saavutatakse pärast deformeerimist suure surveastmega ja seetõttu saab neid väikeste osade (läbimõõt või paksus kuni 6–8 mm) traadil ja ribal.

    Kõige tugevam traat on valmistatud terasest U7A, U8A, U9A; suurendatud tugevusega traat - terasest 65G. Mida suurem on terase süsinikusisaldus, seda suurem on tugevus pärast patenteerimist ja sellele järgnevat külmtöötlemist.

    Väikeste ja keskmiste vedrude valmistamise tehnoloogiline protsess hõlmab järgnevaid operatsioone: külm mähkimine, sirgendamine, üleliigsete mähiste mahalõikamine, otste teritamine ja lihvimine, kuumtöötlemine, kokkusurumine kuni poolide kokkupuuteni, vedrude testimine ja mõõtmete kontrollimine, korrosioonivastaste katete pealekandmine ja nende kvaliteedi kontrollimine, samuti lõppkontroll.

    Vedrude kuumtöötlus seisneb nende puhkuses. Karastamise tulemusena suurenevad elastsuspiir, lõdvestustakistus, väsimustugevus, vähenevad koormuse all olevate vedrude jääkpinged ja jääkdeformatsioon, stabiliseerub vedrude kuju ja nende võimsuskarakteristikud.

    Vedruvabastusrežiimid pärast kerimist on väga erinevad. Kuna karastusprotsessid on termiliselt aktiveeritud, peab madalam temperatuur vastama pikemale säilitusajale. Kõige sagedamini toimub karastamine temperatuuril 175–250 °C.

    Karastamiseks kasutatakse kuuma õli või sulasooladega vanne. Soolasulate miinuseks on soolakihi tekkimine poolide ümber, mille eemaldamiseks on vaja põhjalikku pesemist näiteks kuumas vees. sooda lahus. Karastamist saab läbi viia ka elektriahjudes, millel on sisseehitatud ventilaatorid atmosfääri intensiivseks tsirkuleerimiseks, mis tagab laengu ühtlase madala temperatuuri kuumutamise.

    IN viimased aastad Esialgse struktuuri ettevalmistamiseks kasutatakse koos patenteerimisega üha enam normaliseerimist, madalama bainiidi isotermilist karastamist ja kiiret elektrikarastamist.

    Karastamisel ja karastamise teel karastatud üldotstarbelistest terastest vedrude kuumtöötlus

    Järgneva karastamise ja karastamise teel tugevdatud vedrude valmistamiseks kasutatakse külmdeformeeritud lõõmutatud traati või riba, kuumvaltsitud või külmvaltsitud vardaid või valtstraadi. Algolekus ei iseloomusta neid pooltooteid suurt tugevust, kuid neil on suurenenud plastilisus, mis võimaldab valmistada keeruka konfiguratsiooniga vedrusid. Suured vedrud valmistatakse kuumadeformatsiooni abil.

    Vedrude valmistamise tehnoloogiline protsess kuumdeformatsiooni teel üldine juhtum hõlmab järgmisi toiminguid: toorikute äralõikamine, toorikute otste venitamine või rullimine kuumas olekus (950–1150 °С), kerimine või stantsimine kuumas olekus (800–1000 °С), otste lõikamine, teritamine ja lihvimine. vedrude otsad (vajadusel), kuumtöötlus, hüdroliivapritsiga töötlemine (vahel haavelkarastus), vedrude katsetamine ja mõõtmete kontroll.

    Vedrude kuumtöötlemise põhiliik on karastamine ja karastamine. Karastamine peaks tagama martensiidi moodustumise konstruktsioonis ilma troostiidialadeta ja minimaalse austeniidi jääkkogusega. Säilitatud austeniidil on vähenenud elastsuspiir ja selle võimalik muutumine martensiidiks põhjustab relaksatsioonitakistuse vähenemise ja kalduvuse hilinenud murdumisele. Sellega seoses on pärast kõvenemist soovitatav läbi viia külmtöötlus.

    Hapra purunemise kalduvuse ja plastilise-hapra ülemineku temperatuuri vähendamiseks on vaja püüda saada peeneteralist austeniiti karastamiseks kuumutamisel ja vähendada sisepingete taset karastamise ajal.

    Pinna oksüdeerumise ja dekarburiseerimise vältimiseks tuleks vedrud, eriti väikese paksusega, kuumutada kaitsvas atmosfääris või vaakumis. Soolavannis soojendamine tagab puhta pinna, kuid võib põhjustada pinnakahjustusi, mis vähendavad väsimustugevust, mis on kriitiliste vedrude puhul vastuvõetamatu.

    Lõplikud omadused määratakse puhkusetingimustega. Karastusrežiimid tuleks valida, võttes arvesse töötavate elastsete elementide eesmärki ja koormustingimusi. Enamiku vedrude puhul toimub karastamine temperatuuril, mis tagab elastsuse piiri kõrged väärtused: süsinikterased - 200–250 ° С; legeeritud - 300–350 °С.

    Vältimaks soovimatuid muutusi struktuuris (karbiidide koagulatsioon jne), tuleb karastamisrežiim temperatuuri ja kestuse osas rangelt reguleerida.

    Dünaamilistes koormustingimustes töötavate vedrude puhul, mille puhul on eriti ohtlik äkiliste või hilinenud rabedate murdude tekkimine, saab karastusrežiimi valikul määravaks ka plastilisuse tase ja vastupidavus rabedatele murdudele. Sellega seoses tõuseb karastamistemperatuur kõrgemale kõrgeimale elastsuse piirile vastavast.

    Kõrgemad elastsuse, sitkuse ja väsimustugevuse piirid saavutatakse vedruteraste isotermilise karastamise teel madalama bainiitstruktuuri moodustamisega, mis on seletatav teistsuguse alusstruktuuriga, milles puudub kaksikmartensiit. A lisapuhkus Nende teraste puhul temperatuuridel, mis on lähedased madalama bainiidi tekketemperatuurile, paranevad teraste vedruomadused veelgi. Seda protsessi nimetatakse kahekordseks isotermiliseks kõvenemiseks. Tuleb märkida, et ülemise bainiidi olemasolu on vastuvõetamatu, kuna see halvendab kogu omaduste kompleksi.

    Vedrude karastamise ja karastamise korral on vaja ette näha meetmed nende deformatsiooni vähendamiseks. Elastsete elementide hilisem sirgendamine on ebasoovitav, kuna see põhjustab jääkpingete ilmnemist ja omaduste halvenemist.

    Meetmed deformatsiooni vähendamiseks töötatakse välja seoses konkreetset tüüpi ja vedrude suurustega. Kui saate kasutada selliseid meetodeid nagu vedrude ühtlane paigaldamine ahju; seadmed, mis fikseerivad kuumutamise ja jahutamise ajal vedrude kuju ja suuruse (joonis 2); jätke tornidele. Tõhus vahend deformatsiooni vähendamine on isotermiline kõvenemine.

    Riis. 2. Survevedru kõvendi:

    1 - vedru; 2 - südamik

    Üldotstarbeliste vedruteraste kuumtöötlusrežiimid ja mehaanilised omadused (miinimum).

    terase klass Kriitilised punktid, °С Karastus- ja karastusrežiim Mehaanilised omadused
    Ac1 Ac3 Тzak, ° С kõvenemisvahend Tipp, °С σ in, MPa σ 0,2, MPa δ, % ψ, %
    65 727 782 840 õli 470 800 1000 10 35
    85 730 - 820 õli 470 1000 1150 8 30
    U10A 730 - 770-810 õli 300-420 - - - -
    65G - - 830 õli 470 800 1000 8 30
    55С2 775 840 870 õli 470 1200 1300 6 30
    60С2 750 820 870 õli 470 1200 1300 6 25
    50HG 750 775 850 õli 470 1200 1300 7 35
    50HGR 750 790 850 õli 470 1200 1300 7 35
    50HFA - - 850 õli 470 1100 1300 8 35
    60С2Н2А - - 870 õli 470 1350 1500 8 30
    70С3А - - 850 õli 470 1500 1700 6 25

    Kevadkuumtöötluse tehnoloogia

    Vastavalt konstruktsioonile ja töötingimustele kujutavad transpordiseadmete vedrud endast eraldi elastsete elementide rühma. Vedrulehtedel peab olema kõrge vastupidavus staatilistele ja tsüklilistele koormustele, väsimusele, longusele ja hõõrdumisele. Valdavaks laadimisviisiks on tsükliline painutamine.

    Katseandmed näitavad, et vedruteraste keemilisel koostisel (v.a süsinikusisaldus) on tsüklilise tugevuse omadustele ebaoluline (10–15%) mõju. Legeeritavate vedruteraste põhieesmärk on tagada vedrulehtede täielik karastamine. Samas kasutatakse odavaid ja defitsiitseid legeerelemente, mis suurendavad terase karastuvust.

    Vedrude valmistamiseks näeb GOST 14959–79 ette 25 teraseklassi. Autovedrude tootmisel kasutatakse peamiselt teraseid 60S2 (55S2), 60KhGS, 50KhG (50KhGA) ning vähemal määral (sõiduautode vedrude puhul) teraseid 50KhGFA ja 50KhFA. Mitmed tööd näitavad 0,001–0,003% V sisaldava terase 55KhGR väljavaateid.

    Vedruteraste peamised tehnoloogilised omadused on nende kalduvus üle kuumeneda ja dekarburiseerida.

    Praegu töötab enamikus tehastes tehnoloogiline protsess autode lehtvedrude tootmine hõlmab kuumvaltsitud ribade lõikamist mõõtmetega toorikuteks, viimistlusoperatsioone (lukustusnuppude ekstrusioon, kinnituspoltide augud, otste painutamine, painutusaasad), kuumtöötlemist, mille käigus teostatakse ribade painutamist, haavlilõikamist (kahepoolne või vähemalt nõgusa pinna küljelt), süvis ja juhtimine. Viimistlustoimingud (ettevalmistus) viiakse läbi vedrulehtede üksikute sektsioonide lokaalse kuumutamisega piludega gaasikütteseadmetes või induktsiooniga.

    Vedrulehtede täieliku kuumtöötlemise liini skemaatiline diagramm on näidatud joonisel fig. 3.

    Riis. 3. Vedrulehtede kuumtöötlemise liini tehnoloogiline skeem:

    1 - konveierahi kuumutamiseks kõvenemiseks; 2 - karastusahju konveier;
    3 - painutustrummel; 4 – karastuspaakkonveier;
    5 – karastusahi; 6 – karastusahju konveier; 7 - veepaak; 8 - õlipaak

    Karastamiseks kütmiseks kasutatakse gaasi- või õliahjusid, aga ka elektriahjusid. Liinide tootlikkuse suurendamiseks kasutatakse sundkütet, mis annab oluline erinevus temperatuurid ahju ja kuumutatud metalli vahel.

    Küttetemperatuuride lubatud piire arvestades hoitakse ahju temperatuuri praktiliselt võimaliku hoidmise täpsusega ja ahju läbiva konveieri kiirusega ahju temperatuur vahemikus 980–1000 °C ahjust valmistatud lehtede puhul. 60S2 terasest ja vahemikus 880–900 °C terase puhul 50KhG. Sel juhul valitakse 6–10 mm paksuste lehtede kõvenemiseks kuumutamise kestus vahemikus 10–25 min.

    Kuumutatud lehed asetatakse mitmepositsioonilise (8–12 asendit) trumlile paigaldatud painutusvormi. Tempel on suletud ja see tagab lehe paindumise; trummel pöördub, kastes lehe karastusõlisse. Lehtede deformatsiooni vältimiseks peaks nende jahtumise kestus matriitsis olema 40–60 s. Karastusvormist sisenevad lehed konveierile, mis viib need õlipaagist karastusahju.

    Lehed väljastatakse konveieriga elektriahjus, mille servad on virnastatud konveieri liikumissuunaga risti. Teraste 60S2 ja 60KhG karastamistemperatuur vastab 450–480 °C. Võttes arvesse konveieril olevate lehtede suurt pakkimistihedust ning termopaari asukohapiirkonna ja metalli temperatuuride erinevust, hoitakse ahjus temperatuur metallile etteantud temperatuurist kõrgemal 100–150 °C võrra; puhkuse kestus 45–50 min. Pärast karastamist jahutatakse linad vees (dušiseadmes), mis võimaldab kiirendada tehnoloogilist tsüklit ja aitab samuti kõrvaldada kalduvust karastada teist tüüpi haprust.

    Lehed läbivad kahekordse karastamise ja karastamise. Esimene (esialgne) karastamine viiakse läbi lehe südamiku tugevdamiseks ja esialgse struktuuri ettevalmistamiseks nii, et teise (pinna) kiire induktsioonkuumutusega karastamise käigus tahketakse pind 0,15–0,2 sügavusele. lehe paksus väga peente teradega võib saada austeniiti (14-15 punkti vastavalt GOST 5639-82). Pinna kuumutamisel teiseks kõvenemiseks karastati lehe südamik kõvaduseni HRC 38–40.

    Sellise peene tera olemasolu koos suurte jääksurvepingetega pindkarastatud kihis kõvadusega HRC 58–59 ja südamiku kõvenemisega kõvaduseni HRC 38–40 tagab lehtede suure vastupidavuse staatilistele ja tsüklilistele mõjudele. koormused.

    Uue meetodi järgi kuumtöötlemise automaatses liinis liigutatakse 18 mm paksuseid 60C2 terasest vedrulehti läbi ridamisi paigutatud induktiivpoolide ja pihustite. Liin pressib välja ka tsentreerimisnuppe ja painutab lehti.

    Uue meetodi kasutamine võimaldas suurendada vedrude vastupidavust, vähendada nende metallikulu ning täielikult automatiseerida kuumtöötlusprotsessi.

    Vedrude ja vedrude termomehaaniline töötlemine

    Kõrge temperatuuriga termomehaaniline töötlemine Vedruteraste (VTMT) puhul eeldatakse, et austenitisatsiooni temperatuur on 100–150 °C kõrgem kui AC3, deformatsiooniaste on samaaegsel kokkusurumisel 25–60% ja fraktsionaalse deformatsiooni korral kuni 70%. Optimaalsed režiimid VTMO valitakse iga toote jaoks empiiriliselt. HTMT tulemusena saavutatakse staatilise ja väsimuse (sh madala tsükliga) tugevuse, purunemiskindluse, plastilisuse ja löögitugevuse kasv; alandades külma rabeduse läve temperatuuri, kõrvaldades pöörduva temperamendihapruse ja vähendades vesiniku rabedust galvaniseeritud korrosioonivastaste kattekihtide pealekandmisel.

    Omaduste kompleksi suurenemine HTMT ajal on tuvastatud laia valiku erineva legeerimisastmega vedruteraste jaoks: räni (55C2, 60C2), kroom-mangaan (50KhGA), terase klassid 50KhFA, 45KhN2MFA jne. Kõrgeim efektiivsus HTMT-st saavutati terastel, mis sisaldavad karbiidi moodustavaid elemente - kroom, vanaadium, molübdeen, tsirkoonium, nioobium jne (terasemargid 50KhMF, 50Kh5SMZF jne).

    HTMT-ga on võimalik kasutada erinevaid deformatsiooniskeeme (valtsimise, tõmbamise, ekstrusiooni, stantsimise teel), kuid kõvenemise anisotroopsuse tõttu on vajalik, et suund, milles saavutatakse maksimaalne karastamine, ühtiks maksimaalsete pingete suunaga. töö ajal, st HTMT peamised pingeskeemid peaksid olema lähedased.

    HTMT oluline eelis, mis laiendab selle rakendusala, on selle töötlemisega loodud alamstruktuuri pärandumine isegi pärast korduvat kustutamist.

    Vedruteraste töötlemise paljutõotav meetod on täiendav karastamine külma plastilise deformatsiooniga, mis viiakse läbi pärast HTMT-d.

    Lõpliku karastamise tulemusel 250 °C juures säilivad terase tugevusomadused ja suureneb selle elastsus.

    Madala temperatuuriga termomehaaniline töötlemine(NTMT) võimaldab saavutada süsiniku (U7A) ja legeeritud terase (70S2XA jne) kõrge vedruomaduste komplekti, mis on seotud nii deformeerunud austeniidi dislokatsioonistruktuuri pärandumisega martensiidi poolt kui ka bainiidi tekkega. transformatsioon plastilise deformatsiooni protsessis. Elastsuspiir tõuseb kõige tugevamalt pärast LTMT-d. LTMT-ga tugevdav toime on tavaliselt suurem kui HTMT-ga. Praktilise rakendamise seisukohalt on LTMO keerulisem töötlemine.

    Terase omadusi pärast LTMT-d, eriti elastsuspiiri ja relaksatsioonitakistust, saab veelgi parandada külma plastilise deformatsiooniga 10% vähenemisega ja vananemisega.

    Aluskonstruktsiooni stabiilsus ja kõvenemise stabiilsus terase kuumutamisel pärast LTMT-d on palju madalamad kui pärast HTMT-d. Taaskõvenemine eemaldab LTMT efekti peaaegu täielikult.

    LTMT miinuseks on see, et kõvastumise suurenemisega kaasneb sageli plastilisuse vähenemine ja tundlikkuse suurenemine pingekontsentraatorite suhtes.

    • Vedrude ja vedrude valmistamiseks mõeldud terased peavad võimaldama suuri elastseid deformatsioone ning omama plastilisi omadusi, mis tagavad keerd- ja muude vedrude töö ilma ülekoormuste ajal purunemata, peavad taluma tsüklilisi (eriti võnkuva iseloomuga) koormusi. Selle kohaselt peab vedrude ja vedrude terastel olema kõrge elastsuse piir ja vastupidavuspiir, piisav sitkus ja elastsus. Süsinikvedruteraste voolavuspiir pärast lõplikku kuumtöötlemist peaks ületama 800 N/mm2 ja legeeritud terase puhul -1000 N/mm2. Plastilisuse näitajad peaksid olema δ≥5% ja ψ≥20%. Vedrude ja lehtvedrude süsinikterastel on madal korrosioonikindlus ja madal relaksatsioonikindlus. Nende teraste madal karastus piirab nende kasutamist - tavaliselt ainult vedrude ja väikese ristlõikega vedrude valmistamiseks. Legeerterastel on kõrgemad tugevusomadused, suurenenud viskoossus ja vastupidavus rabedatele murdudele, suurem relaksatsioonikindlus, õlis ja isegi õhus karastamise võimalus. Need terased on eelistatavamad vedrude ja lehtvedrude valmistamiseks. Vedruteraste mehaanilised omadused (minimaalne) on sätestatud standardiga GOST 14959-79. Need terased on: 65, 70,75, 85, 65G, 65G2, 70G, 60S2, 48, 70SZA, 50KhG, 55KGR, 60GSA, 50KhGFA jne. Kuumtöötlemisrežiimid: karastustemperatuur õlis 80 °C, temperatuur 80 °C ... 420…480°С.

    Terase klassid

    Kohtumised

    Ristkülikukujulise ristlõikega lamedad vedrud paksusega 3 ... 12 mm (teras 65); 0,14 ... 8 mm läbimõõduga traadist valmistatud vedrud külma mähisega; erineva suurusega vedrud järgneva karastamisega 300 °C juures (teras 70, 75 ja 85); vedurite vedrud, vedrud ja rehvid (teras70)

    Lame- ja ümarvedrud, lehtvedrud, vedrurõngad, seibid, sooned ja muud vedru tüüpi osad, mis nõuavad kõrgeid elastseid omadusi ja suuremat kulumiskindlust

    Vedrud paksusega 3…14 mm

    Vedrud, vedrustused, pingutusvedrud; osad, mis töötavad muutuva painutusega. Tavaliselt kasutatakse ribaterast paksusega 3 ... 18 mm ja soonega terast (vedrude jaoks) paksusega 7 ... 13 mm. Selle mehaanilised omadused piki- ja põikisuunas on erinevad. Dekarburiseerumisele kalduv teras

    Vedrud paksust ribaterasest. 3 ... 16 mm;, vedrud ribaterasest paksusega 3 ... 18 mm ja vedrulindist paksusega 0,08 ... 3 mm; 3 ... 12 mm läbimõõduga traadist keerdvedrud. Teras on aldis dekarburiseerumisele, vastupidav tera kasvule ja on sügavkõvastuv. Maksimaalne töötemperatuur +250 °С

    Vedruriba valmistamiseks paksusega 3 ... 16 mm. Booriga legeerimine suurendab terase elastsuspiiri ja elastsusmoodulit
    32. Kulumiskindlad terased. lühikirjeldus. Margid

    Hõõrdetingimustes töötavate masinaosade valmistamiseks kasutatakse (kasutatakse) kulumiskindlaid teraseid:

    kuullaager,

    grafitiseeritud,

    Kõrge mangaanisisaldus.

    Kuullaagrite teraseid (ШХ15, ШХ20) kasutatakse laagrikuulide ja -rullikute valmistamiseks.

    Keemilise koostise (GOST 801-78) ja struktuuri järgi kuuluvad need terased tööriistateraste klassi.

    Grafiteeritud terast (kõrge süsinikusisaldusega, sisaldab 1,5 - 2% C ja kuni 2% Cr) kasutatakse kolvirõngaste, kolbide, väntvõllide ja muude hõõrdetingimustes töötavate vormitud valandite valmistamiseks.

    Grafiteeritud teras sisaldab ferriidi-tsementiidi segu ja konstruktsioonis grafiiti.

    Grafitseeritud teras U16 (EI 336)

    Grafiidi kogus võib sõltuvalt kuumtöötlusrežiimist ja süsinikusisaldusest oluliselt erineda.

    Grafiteeritud teras pärast karastamist ühendab karastatud terase ja hallmalmi omadused.

    Grafiit sellises terases mängib määrdeaine rolli.

    Kõrge mangaanisisaldusega terast G13L, mis sisaldab 1,2% C ja 13% Mn, kasutatakse raudteeristide, rööbastee linkide jms valmistamiseks.

    Sellel terasel on maksimaalne kulumiskindlus, kui sellel on ühefaasiline austeniidi struktuur, mille tagab karastamine (1000-1100°C) õhu käes jahutamisel.

    Karastatud teras on madala kõvadusega (HB 200), pärast kõvastamist tõuseb selle kõvadus HB 600-ni.

    Kuullaagrite terased

    Laagriosade (rõngad, kuulid, rullid) valmistamiseks kasutatavaid terasid peetakse struktuurseks, kuid koostise ja omaduste poolest on need instrumentaalsed. Suure süsinikusisaldusega kroomterasel ШХ15 on kõige suurem kasutusala. Hüpereutektoidne süsiniku (0,95%) ja kroomi (1,3...1,65%) sisaldus selles tagab selle, et pärast kõvenemist saadakse kõrge ühtlane kõvadus, kulumiskindlus ja piisav sitkus. Terase kvaliteeti ja laagrite eluiga mõjutavad ebasoodsalt karbiidieraldused, ribad ja võrk. Terase 50 füüsikalist ühtlust mõjutavad ebasoodsalt mittemetallilised (sulfiid ja oksiid) ja gaasisulused, makro- ja mikropoorsus. Terast ШХ15 kasutatakse väikeste sektsioonide osade jaoks. Suuremate laagrite osade puhul kasutatakse nende karatavuse parandamiseks kroom-räni-mangaanteraseid ShKh15SG ja ShKh20SG.

    Valtsimistehaste, raudteetranspordi suurte laagrite osade valmistamiseks, mis töötavad rasketes tingimustes suure löökkoormusega, kasutatakse karkassitud terast 20X2H4A.

    33. Korrosioonikindel (roostevaba ) muutuda. Süsinik- ja vähelegeeritud terased on vastuvõtlikud korrosioonile, st hävivad keskkonna keemilise mõju tõttu. Protsessi mehhanismi järgi eristatakse kahte tüüpi korrosiooni: keemiline ja elektrokeemiline. Elektrokeemilise korrosiooni käigus esinevad nähtused on sarnased galvaanilises elemendis toimuvatele protsessidele. Teraseid, mis on vastupidavad elektrokeemilisele korrosioonile, nimetatakse korrosioonikindlateks (roostevabaks). Terasel on korrosioonivastased omadused, kui see on legeeritud suures koguses kroomi või kroomi ja nikliga.

    Kroomi korrosioonikindlad terased. Kroomi sisaldus terases peab olema vähemalt 12%. Väiksema kroomisisaldusega teras ei suuda korrosioonile vastu seista, kuna selle elektroodi potentsiaal muutub negatiivseks. Terase klassid 12X13, 40X13, 12X17.08X17T on laialdaselt kasutusel.

    Kroom-nikkel korrosioonikindlad terased. Need terased sisaldavad suures koguses kroomi ja niklit, vähe süsinikku ja kuuluvad austeniitklassi. Lisaks austeniidile sisaldavad need terased kroomkarbiide. Ühefaasilise austeniitstruktuuri saamiseks kustutatakse teras, näiteks klass 12X18H9, vees temperatuuril 1100 ... 1150 ° C. Sellega saavutatakse kõrgeim korrosioonikindlus, kuid tugevus on suhteliselt madal. Tugevuse suurendamiseks töödeldakse terast külmas olekus plastilise deformatsiooniga.

    Austeniitsetel kroom-nikkelterastel on suurem korrosioonikindlus kui kroomterastel ning neid kasutatakse laialdaselt keemia-, nafta- ja toiduainetööstuses, autotööstuses, transporditehnikas ja ehituses.

    Kuumuskindlad terased ja sulamid. Nende hulka kuuluvad terased ja sulamid, mis võivad teatud aja jooksul töötada kõrgel temperatuuril koormuse all ja millel on samal ajal piisav kuumuskindlus. Terase tugevuse vähenemist ei mõjuta mitte ainult temperatuuri tõus ise, vaid ka rakendatud koormuse kestus. Viimasel juhul teras "libiseb" pideva koormuse mõjul, seetõttu nimetatakse seda nähtust roomamiseks. Süsinik- ja legeerkonstruktsiooniteraste puhul täheldatakse roomemist temperatuuril üle 350°C. Kuumakindluse suurenemist soodustavad tegurid on järgmised:

    mitteväärismetalli kõrge sulamistemperatuur; tahke lahuse ja kõvastusfaasi peenosakeste olemasolu sulamis; plastiline deformatsioon, mis põhjustab kivistumist; kõrge rekristalliseerimistemperatuur; ratsionaalne doping; termiline ja termomehaaniline töötlemine; kuumakindlate teraste sissejuhatus selliste elementide protsendina nagu B, Ce, Nb, Zn.

    Kuumuskindlad terased ja sulamid klassifitseeritakse põhitunnuse - töötemperatuuri järgi. Töötamiseks temperatuuril kuni 350 ... 400 ° C kasutatakse tavalisi konstruktsiooniteraseid (süsinik- ja vähelegeeritud). Töötamiseks temperatuuril 400 ... 550 ° C kasutatakse perliidi klassi legeeritud teraseid, näiteks 15XM, 12X11MF. Nende teraste puhul on peamine omadus roomepiir, kuna need on mõeldud peamiselt katelde ja turbiinide osade, näiteks aurutorude ja ülekuumendite tootmiseks, mis on suhteliselt kergelt koormatud, kuid töötavad väga kaua (üles kuni 100 000 tundi). Need terased sisaldavad vähe kroomi ja seetõttu on neil madal kuumuskindlus (kuni 550...600°C). Töötamiseks temperatuuril 500 ... 600 ° C kasutatakse martensiitset terast: kõrge kroomisisaldusega, näiteks 15X11MF auruturbiini labade jaoks; kroom-räni (nimetatakse silkroomiks), näiteks 40X9C2 mootoriventiilide jaoks; kompleksselt legeeritud, näiteks 20X12VNMF ketastele, rootoritele, võllidele, turbiinidele. Temperatuuril 600 ... 750 ° C töötamiseks kasutatakse austeniitset terast, mis on jagatud karastamata (vananematuks), näiteks teraseks 09X14H16V, mis on ette nähtud ülekuumendite torude ja ülikõrgsurvepaigaldiste torustike jaoks, ja karastatud (vananevad) keerulised legeerterased, näiteks teras 45X4H14V2M, mida kasutatakse ventiilide mootorites, torujuhtme osades ja teras 40Kh15N7G7F2MS gaasiturbiini labade jaoks. Austeniitklassi teraste kuumakindlus on 800 ... 850 ° C. Töötamiseks temperatuuril 800 ... 1100 ° C kasutatakse niklipõhiseid kuumakindlaid sulameid, näiteks KhN77TYuR, KhN55VMTFKU turbiini labade jaoks. Need sulamid vananevad ja allutatakse samale kuumtöötlemisele (karastamisel ja vanandamisel) nagu vananevad austeniitterased. Niklipõhiste sulamite kuumakindlus kuni 1200°C.

    Sõltuvalt põhistruktuurist, mis saadakse terase õhu käes jahutamisel pärast kõrgkuumutamist, jagatakse korrosiooni- ja kuumakindlad terased kuue klassi. Martensiitklassi kuuluvad terased, mille põhistruktuur on martensiit. Need sisaldavad kuni 17% Cr ja vähesel määral volframi, molübdeeni, vanaadiumi ja niklit. Need on terased 15X5, 20X13, 15XM, 20XM jne. Martensiit-ferriitklassi kuuluvad terased, mis sisaldavad konstruktsioonis lisaks martensiidile vähemalt 10% ferriiti. Need terased sisaldavad 11...17% Cr ja vähesel määral muid elemente. Süsinikusisaldus ei ületa 0,15%. Nende kuumtöötlus seisneb karastamises karastamise või normaliseerimises karastamisega. Need on terased 12X13.14X17H2, 15X12VNMF, 18X12VMBFR. Ferriitklassi kuuluvad ferriitstruktuuriga terased. Need sisaldavad vähesel määral süsinikku, kuni 30% Cr ja vähesel määral titaani, nioobiumi ja muid elemente. Teras: 08X13, 12X17T, 15X25T, 15X28. Austeniit-ferriitklassi kuuluvad austeniidi ja martensiidi struktuuriga terased, mille kogust saab laias vahemikus varieerida. Terased: 20Kh13N4G9, 09Kh15N8Yu, 07Kh16N6, 09KH17N7YUZH, 08KH17N5M3. Austeniit-ferriitklassi kuuluvad ka terased, millel on austeniidi ja ferriidi struktuur (üle 10% ferriiti). erirühm austeniitklassi terased on ökonoomselt legeeritud nikli ja niklivaba terasega.

    Vedruterast kasutatakse elastsete toodete tootmiseks, mida iseloomustab võime taastada oma esialgne kuju pärast keerdumist ja märkimisväärset painutamist.

    1 Miks kasutada roostevaba ja tavalist vedruterast?

    Paljudes kaasaegsed mehhanismid, agregaadid ja masinad, vedrud ja vedrud, aga ka muud elastsed osad toimivad väga olulised omadused. Sellistele elementidele mõjuvad mitmekordne muutuv koormus, mis viib nende deformatsioonini. On selge, et selleks normaalne töö mehhanism, on nõutav, et osa pärast selliseid mõjutusi naaseb algsesse olekusse (st peab taastama esialgsed geomeetrilised mõõtmed ja kuju).

    Osade valmistamiseks, mis ei koge püsivat deformatsiooni oluliste löökide ja staatiliste koormuste korral, kasutatakse vedruteraseid.

    Neil on mitmeid nõudeid. Esiteks peavad nad vastu pidama stressi leevendamisele, neil peab olema kõrge voolavus, elastsus ja vastupidavus. Teiseks peavad sellised sulamid kvalitatiivselt vastu pidama rabeda murdumise nähtusele ja neid iseloomustama piisav elastsus.

    Erinevat sorti vedruteraste nõutav voolavuspiir saadakse nende karastamise teel, millele lisandub karastamine (tavaliselt teostatakse temperatuuridel 300–480 kraadi). Just sellise temperatuurivahemiku valik pole juhuslik. On tõestatud, et sel juhul muutub terase elastsuse piir võimalikult kõrgeks. Ja just seda on vaja vedru-vedrusulamite jaoks.

    Meie kirjeldatud terase sorte kasutatakse kõrge kulumiskindlusega elastsete toodete valmistamiseks:

    • söötmis- ja kinnitusrõngad;
    • äärikud;
    • pidurilindid;
    • juba mainitud allikad ja vedrud;
    • laagrikorpused;
    • hõõrdekettad;
    • tõukejõu seibid;
    • äärikud;
    • erinevad käigud.

    2 Vedruteras vastavalt standardile GOST 14959–79

    Selliseid sulameid mõistetakse keskmise ja madala legeerimistasemega terasena. Osariigi standard 14959 viitab järgmistele klassidele legeeritud kompositsioonidele: 70S2XA, 65S2VA, 60S2XA, 50HGFA, 50 HFA, 50 HGA, 60S2G, 60S2A, 55S2A, 70G, 60GS20,5H6, 60S20,5H6 1HFA, 55HGR, 50HG, 70X3A, 60X2, 55S2, 65G. Süsinikterased on loetletud allpool: 65, 80, 70, 85, 75.

    Märgistuse kaks esimest numbrit on määratud protsendi murdosades süsiniku massiosast (keskmisest) konkreetses sulamis. Tähed numbrite järel näitavad, millised legeerivad lisandid koostises on, ja nende järel olevad numbrid näitavad elementide sisaldust. Veelgi enam, kui selle summa on väiksem kui 1,5%, numbrit ei määrata; kui legeeriva komponendi sisaldus on üle 2,5%, pannakse arv 3; 1,5–2,5% - number 2.

    Vedruterasest valtstooted (lehed, roostevaba riba, kuusnurk, ruut jne) jagunevad erinevad rühmad vastavalt järgmistele omadustele:

    • keemilise koostise järgi: kvaliteetne, kvaliteetne leht, samuti indikaatoritega normaliseeritud (viimasel juhul jagunevad valtstooted lisaks 14 kategooriasse - 1 kuni 4B);
    • vastavalt töötlemisvalikule: lihvitud või treitud pinnaga kuumvaltsitud riba, spetsiaalse viimistlusega valtstooted, kalibreeritud, kuumvaltsitud ja sepistatud.

    Vedruterased sisaldavad 0,25 (süsinik ja keskmised sulamid) kuni 1,2 (60S2KhFA, 50KhGA jt) protsenti kroomi, 0,5–1,25 protsenti mangaani, 0,17–2,8 (70S3A) protsenti räni, 0,46 (509X) (. 85) protsenti süsinikku. Nikli jääk vedruvaltsitud toodetes (lehtteras) ei tohiks olla üle 0,25%, vase - kuni 0,20%.

    Märgime, et vastavalt keemiline koostis mis tahes tavalist ja roostevaba terast, millest elastsed elemendid on valmistatud, kontrollitakse ja normaliseeritakse. Kuid mõnede kategooriate muud omadused on standardeerimata. Näiteks ei ole kategooriate 1, 1A ja 1B riba standardiseeritud kuumtöödeldud (karastatud ja karastatud) proovide dekarbureeritud kihi, kõvenemise ja mehaaniliste väärtuste jaoks.

    3 Muud nõuded vedruterastele vastavalt GOST-ile

    Valtsitud toodete suhteline kitsenemine varieerub vahemikus 20 (65S2VA, 60 S2A) kuni 35% (roostevaba teras 50 HGFA), suhteline pikenemine - 5 kuni 10%, tõmbetugevus - 980 (teras 65) kuni 1860 (65S2VA) MPA, piirata voolavust - 785 (60G) kuni 1665 (65S2VA) MPa.

    Sepistatud ja kuumvaltsitud traat, riba ja latid tuleb ära lõigata. Sel juhul ei ole valtstoodete painutamine, jämedused lubatud. Juhtudel, kui lõikamine toimub haamrite või presside all, võib riba ja varraste otstes olla ebaolulised kortsud. Tarbijal on aga õigus nõuda selle puuduse kõrvaldamist.

    Üldine dekarburiseerimine selle sügavuses võib olla järgmine:

    • räniga legeeritud sulamite puhul - 2,5% (rulltoodete paksus või sektsioon alla 8 mm), 2% (üle 8 mm);
    • ülejäänud - 2 ja 1,5%.

    Ilma dekarbureeritud kihita toodetakse kuumvaltsitud ümarvardaid.

    Vedruteraseid 55S2 ja 55S2A, 50KhGA, 50KhG ja 50KhGFA, 60S2A ja 60S2 uuritakse austeniidi teraindeksi suhtes. Vastavalt osariigi standardile 5639 ei tohiks see olla kõrgem kui viies number (50HGFA puhul - mitte kõrgem kui kuues).

    Tarbija võib nõuda, et meie kirjeldatud teras (klassid võivad olla erinevad) oleks toodetud:

    • martensiitsete alade reguleerimisega;
    • kontrollitud mikrostruktuuriga;
    • vähendatud minimaalse ja maksimaalse süsinikusisaldusega;
    • väsimustestiga;
    • elastsuspiiri kehtestamisega;
    • sulamite mittemetallidega saastumise piiratud näitajatega.

    4 Vedruteraste omadused

    Kõrge ja keskmise süsinikusisaldusega teraseid karastab plastne külmdeformatsioon, mis hõlmab veejoa- ja haavelpuhastustehnoloogiate kasutamist. Seda tüüpi töötlemisel rakendatakse toodete pinnale survepinget (jääktüüp).

    Peaaegu iga vedruteras (roostevaba, ilma spetsiaalsete korrosioonivastaste omadusteta) peab läbima läbiva meetodiga karastamisprotseduuri. Tänu sellele on valmistootel kogu ristlõikes troostiidi struktuur.

    Karastamine õlis temperatuuril 820-870 kraadi koos karastamisega 400-480 kraadi juures suurendab elastsuspiiri - kirjeldatud teraste kõige olulisemat omadust. Sageli kasutatakse ka isotermilist kõvenemist, mis tagab mitte ainult kõrge elastsuse, vaid ka tõstetud määrad materjali plastilisus, tugevus ja sitkus.

    Autovedrude jaoks kasutatakse kõige sagedamini 70 ja 65 roostevabast terasest riba ja traati. IN transpordisektoris Aktiivselt kasutatakse ka vedruvaltsitud toodete räniklassi - 60S2A, 70S3A ja 55S2. Põhimõtteliselt kalduvad nad dekarburiseerima, mis vähendab nende elastsust ja vastupidavust. Kuid kroomi, vanaadiumi ja mõne muu elemendi lisamise tõttu on kõik need potentsiaalsed ohud tasandatud.

    • vedrud masina-, traktori- ja autotööstuse erinevate mehhanismide ja paigaldiste jaoks - 55C2, 50HFA, 50HG, 50HGA;
    • tugevalt koormatud vedrud - 60 S2G, 60S2A, 60S2, 60S2N2A, 65S2VA;
    • kulumiskindlad lamedad ja ümarad vedrud (kasutatakse riba), mis töötavad kõrge vibratsiooniga - 80, 85, 75.

    Lõpuks lisame, et meie kirjeldatud teraseklassidel on kaks puudust:

    • halb keevitatavus (tegelikult ei anna mis tahes tüüpi keevitamine vedruteraste puhul oodatud tulemusi);
    • lõikamise keerukus (operatsiooni saab teha, kuid vedrude ja muude elementide töödeldavus sel viisil on minimaalne).

    Seda indikaatorit omavad süsiniku ja legeeritud metalli klassid.

    Legeeritud ja süsinikmaterjalid

    Seda tüüpi materjale kasutatakse jäikade (jõu) elastsete elementide tootmiseks. Selle konkreetse rakenduse põhjuseks oli see, et selle terase kõrge elastsusmoodul piirab oluliselt vedruterasest valmistatava detaili elastset deformatsiooni. Samuti on oluline märkida, et seda tüüpi toode on kõrgtehnoloogiline ja samal ajal üsna taskukohane. Lisaks sellele, et seda tüüpi materjale kasutatakse auto- ja traktoriehituses, kasutatakse seda laialdaselt ka erinevate seadmete jõuelementide valmistamisel. Kõige sagedamini nimetatakse sellest terasest valmistatud osi üheks üldnimetus- üldotstarbelised vedruterased.

    Jõuelastsete elementide vajaliku jõudluse tagamiseks on vajalik, et vedruterasel oleks kõrge piirang mitte ainult elastsuse, vaid ka vastupidavuse ja lõdvestuskindluse osas.

    Omadused

    Et täita selliseid nõudeid nagu vastupidavus, elastsus ja lõdvestuskindlus, materjalid koos kõrge sisaldus süsinik. Selle aine protsent kasutatavas tootes peaks olema vahemikus 0,5–0,7%. Samuti on oluline seda kõvenemist ja karastamist allutada. Neid protseduure on vaja läbi viia temperatuuril 420–520 kraadi Celsiuse järgi.

    Väärib märkimist, et martensiidiks karastatud vedruterasel on madal elastsuskoefitsient. See suureneb oluliselt ainult karastamise käigus, mil tekib troosiidi struktuur. Protsess tagab terase elastsuse ja ka selle purunemiskindluse suurenemise. Need kaks tegurit on olulised selleks, et vähendada tundlikkust stressi kontsentraatorite suhtes ja suurendada toote vastupidavuse piiri. Võib lisada, et positiivseid omadusi iseloomustatakse ka isomeetrilist kõvenemist madalamaks bainiidiks.

    Noad

    Vedruteras on juba mõnda aega olnud kõige levinum materjal, eriti autoomanike seas. Teravate esemete valmistamine toimus tõepoolest vanadest vedrudest, mis olid kasutuskõlbmatuks muutunud sõidukit. Sellisest ebatavalisest materjalist nugasid kasutati nii erinevate majapidamisvajaduste jaoks kui ka tavapäraseks köögis toidu lõikamiseks. Selle detaili valik ei langenud juhuslikult. Põhjuseid, miks vedruterasest sai kodutootmise põhimaterjal, oli mitu.

    Esimene põhjus on see, et teede halva kvaliteedi tõttu läks selline detail nagu vedru sageli ja kiiresti lagunema. Seetõttu oli paljudel autoomanikel neid sõlmesid palju. Osad lihtsalt lebasid garaažides. Kättesaadavus oli esimene põhjus.

    Teine põhjus on vedru disain, mis sisaldas mitut süsinikterasest lehte. Just nendest elementidest oli võimalik teha paar tahket nuga.

    Kolmas põhjus on vedruterase kõrge elastsus, mis võimaldab materjali töödelda vaid minimaalse tööriistakomplektiga.

    Noa omadused

    Oluline põhjus, miks seda konkreetset tüüpi terast on nugade tootmiseks laialdaselt kasutatud, on toote enda koostis. Tootmises nimetati seda koostist vedruteraseks 65G. Nagu nimigi ütleb, kasutatakse seda materjali laialdaselt lehtvedrude, vedrude, seibide ja mõne muu osa tootmiseks. Selle konkreetse teraseklassi maksumust peetakse süsinikmaterjalide hulgas üheks madalamaks. Kuid samal ajal on selle omadused, st tugevus, painduvus ja sitkus, oma parimad. Lisaks suurenes ka terase enda kõvadus. Kõik need süsinikmetalli omadused mängisid otsustavat rolli ka nugade loomise materjali valikul.

    Teras 65G

    Vedruteras 65G on kõrge süsinikusisaldusega konstruktsiooniteras, mida tarnitakse vastavalt standardile GOST 14959. See mark kuulub vedruteraste rühma. Kaks kõige olulisemat nõuet seda tüüpi terasele on kõrge pinnatugevus ja suurem elastsus. Vajaliku tugevuse saavutamiseks lisatakse metallikompositsioonile kuni 1% mangaani. Lisaks on kõigi nõutavate näitajate saavutamiseks vaja sellest klassist valmistatud osi korralikult kuumtöödelda.

    Seda tüüpi terase laialdane ja tõhus kasutamine on tingitud asjaolust, et see kuulub nõrgalt legeeritud, st odava klassi. Selle toote peamised koostisosad on:

    • süsinik, mille sisaldus on 0,62–0,7%;
    • mangaan, mille sisaldus ei ületa 0,9–1,2%;
    • kroomi ja nikli sisaldus kompositsioonis on 0,25–0,3%.

    Muud terase osaks olevad komponendid on väävel, vask, fosfor jne. Need on lisandid, mille protsent on reguleeritud riikliku standardiga.

    Kuumtöötlus

    Seda tüüpi terase kuumtöötlemise viise on mitu. Ükskõik milline neist valitakse vastavalt kehtivatele tootmisnõuetele lõpetatud toode. Kõige sagedamini kasutatakse kahte kuumtöötlemismeetodit, mis tagavad soovitud omadused keemilisest ja füüsikalisest seisukohast. Need meetodid hõlmavad normaliseerimist ja kõvenemist, millele järgneb karastamine.

    Kuumtöötlemisel on vaja õigesti valida temperatuuri parameetrid, samuti toiminguks kuluv aeg. Nende omaduste õigeks valimiseks peaksite alustama sellest, millist terase klassi kasutatakse. Kuna 65G klassi materjal kuulub hüpoeutektiidi tüüpi, sisaldab see toode austeniiti, mis on väikese koguse ferriidiga tahke mehaanilise segu kujul. Austeniit on struktuurilt kõvem materjal kui ferriit. Seetõttu on terase 65G kuumtöötlemiseks vaja luua madalam kõvenemistemperatuuri vahemik. Arvestades seda asjaolu, on seda tüüpi metallide näitajad vahemikus 800 kuni 830 kraadi Celsiuse järgi.

    karastusrežiim

    Kuidas karastada vedruterast? Peate looma õiguse temperatuuri režiim, vali õige aeg, samuti õigesti arvutada puhkuse aeg ja temperatuur. Selleks, et anda terasele kõik vajalikud omadused, mis on määratud detaili tulevaste tehniliste tingimustega, tasub läbi viia vajalik karastamine. Selle protseduuri läbiviimiseks sobiva režiimi valimiseks tuginevad nad järgmistele omadustele:

    • Tähtis pole mitte ainult karastamise meetod, vaid ka seadmed, mida terase soojendamiseks kasutatakse.
    • Valige soovitud karastustemperatuur.
    • Valige terase karastamise jaoks sobiv ajavahemik.
    • Valige kõvenemisprotsessi jaoks sobiv keskkond.
    • Samuti on oluline valida õige tehnoloogia detaili jahutamiseks pärast kõvenemisprotsessi.

    Vedruterase klassid

    Vedrude valmistamiseks mõeldud terase tarnimine toimub ribadena. Pärast seda lõigatakse sellest toorikud, kõvastatakse, vabastatakse ja monteeritakse pakendite kujul. Vedruterase marke, nagu 65, 70, 75, 80 jne, iseloomustab see, et nende lõdvestustakistus on madal, see puudus on eriti märgatav detaili kuumutamisel. Neid teraseliike ei saa kasutada töötamiseks keskkonnas, mille temperatuur ületab 100 kraadi Celsiuse järgi.

    Seal on odavad räniklassid 55C2, 60C2, 70C3A. Neid kasutatakse vedrude või vedrude valmistamiseks, mille paksus ei ületa 18 mm.

    Kõrgema kvaliteediga terase klasside hulka kuuluvad 50HFA, 50HGFA. Kui võrrelda räni-mangaani ja räni materjalidega, siis karastamise ajal on temperatuur palju kõrgem - umbes 520 kraadi. Selle töötlemisprotseduuri tõttu iseloomustab neid teraseliike kõrge kuumuskindlus ja madal sälkude tundlikkus.

    Seotud väljaanded

    • Milline on bronhiidi pilt Milline on bronhiidi pilt

      on difuusne progresseeruv põletikuline protsess bronhides, mis viib bronhide seina morfoloogilise restruktureerimiseni ja ...

    • HIV-nakkuse lühikirjeldus HIV-nakkuse lühikirjeldus

      Inimese immuunpuudulikkuse sündroom - AIDS, Inimese immuunpuudulikkuse viirusinfektsioon - HIV-nakkus; omandatud immuunpuudulikkus...