Acciai per molle: caratteristiche, proprietà, gradi, GOST. Prodotti in acciaio per molle

2024 Autore: Howard Calhoun | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-17 10:31

Vale la pena partire dal fatto che qualsiasi molla, molla e altri elementi simili vengono azionati in condizioni di rigida e costante deformazione elastica. Inoltre, la maggior parte delle parti è anche soggetta a carichi ciclici. È per questi motivi che l'acciaio per molle richiede elevati requisiti in termini di elasticità, fluidità, resistenza, duttilità ed è anche importante avere la necessaria resistenza alla frattura fragile.

Composizione

La composizione dell'acciaio, adatta per la produzione di molle e molle, comprende dallo 0,5% allo 0,75% di carbonio. Requisiti aggiuntivi per il contenuto di elementi di lega durante la produzione sono i seguenti:

• Contenuto di silicio nell'acciaio per molle fino al 2,8%;
• contenuto di manganese fino all'1,2%;
• la lega di cromo raggiunge l'1,2%;
• contenuto di vanadio fino allo 0,25%;
• lega con tungsteno fino a 1,2%;
• contenuto di nichel fino a 1,7%.

Qui è anche importante aggiungere che durante la produzione dell'acciaio viene effettuato il processo di affinamento del grano, che contribuisce ad aumentare la resistenza del metallo alle piccole deformazioni plastiche. Questo a sua volta,aumenta la resistenza al rilassamento del prodotto in acciaio per molle.

Applicazione

Abbastanza ampiamente utilizzati nei veicoli sono prodotti realizzati con gradi di acciaio come 55C2, 60C2A, 70C3A. Ma qui devi sapere che questo materiale è soggetto a difetti come la decarburazione o la grafitizzazione. Queste carenze sono pericolose in quanto riducono notevolmente le caratteristiche di elasticità, nonché la resistenza del materiale. Al fine di evitare questi difetti e il loro impatto negativo sull'acciaio per molle, ad esso vengono aggiunti gli elementi sopra indicati

La migliore prestazione, in contrasto con la varietà silicea della lega, è il grado 50XFA. Questo tipo di materiale è diventato il più utilizzato per la produzione di molle automobilistiche. Inoltre, questo tipo di acciaio è molto spesso utilizzato per la produzione di molle per valvole, in quanto non è soggetto a decarburazione. Ma qui vale la pena aggiungere che ha una bassa temprabilità.

Le molle funzionano

È importante capire qui che il funzionamento di qualsiasi molla, molla o qualsiasi altra parte in acciaio per molle è caratterizzato solo dal fatto che vengono utilizzate solo le proprietà elastiche del materiale. Il valore totale della loro elasticità è determinato dalle caratteristiche del progetto. L'indicatore decisivo qui sarà il numero di giri, il loro diametro e la lunghezza del prodotto stesso. Un altro punto importante da notare è la deformazione plastica. Questo molto spesso non è consentito nelle molle e quindi dal materiale per cui viene utilizzatonon è richiesta la produzione di molle, elevata resistenza all'urto o indice di duttilità. Il requisito principale è il parametro di elasticità. Il limite superiore di questa caratteristica dovrebbe essere abbastanza grande. Per ottenere il parametro richiesto, l'acciaio viene temprato ad alte temperature, quindi il materiale viene temperato a una temperatura di 300-400 gradi Celsius.

Proprietà

La proprietà principale dell'acciaio per molle è la fluidità (elasticità). Il valore massimo di questo parametro si ottiene solo alle temperature sopra indicate. Tuttavia, se il materiale è temperato a tali gradi, la fragilità del temperamento del prodotto finale sarà nel primo ordine. Come accennato in precedenza, la resistenza all'impatto non è critica.

Un' altra proprietà dell'acciaio riguarda la sua composizione. Si esprime nel fatto che il contenuto di carbonio in esso contenuto è maggiore che in altre leghe. Anche se, rispetto all'acciaio per utensili, è ancora inferiore.

Manganese e silicio sono usati per il processo di lega convenzionale. Per molle o molle più responsabili, come additivi vengono utilizzati cromo e vanadio. Questi due elementi conferiscono loro una maggiore elasticità. Si può aggiungere che per ottenere le migliori proprietà prestazionali, l'acciaio è spesso sottoposto a tempra in olio o acqua.

Tipi e gradi di acciaio

Le qualità di acciaio per molle sono divise in molti gruppi diversi. Ci sono materiali generici. Questi includono i gradi 65, 70, 75, U9A. Questo prodotto viene utilizzato per realizzare molle per macchine conpiccola sezione. Le proprietà speciali di queste parti includono la loro ridotta resistenza al rilassamento.

I gradi di acciaio al silicio 55C2, 60C, 60C2 vengono utilizzati per creare elementi come molle e molle utilizzate nell'industria automobilistica, automobilistica e dei trattori, nonché nell'industria ferroviaria. È importante aggiungere qui che questi elementi sono soggetti a decarburazione. Questo acciaio non ha proprietà speciali.

Un altro tipo di acciaio è legato in modo complesso. Questo prodotto è disponibile con i marchi 50XFA e 60C2XFA. Si ricorre all'uso di questo materiale se è necessario creare molle o molle per parti importanti. La resistenza alla temperatura di questo materiale è fino a +300 gradi Celsius.

Puoi anche evidenziare l'acciaio per usi speciali. Questi includono tali prodotti della classe martensitica 30X13, 40X13. Sono utilizzati per la produzione di molle o molle convenzionali, tuttavia hanno proprietà speciali. La caratteristica dell'acciaio per molle di questo grado è che ha una maggiore resistenza alla corrosione, una maggiore resistenza al calore (fino a 550 gradi Celsius), nonché proprietà magnetiche pronunciate.

Requisiti GOST

Per gli acciai per molle, così come per altri prodotti più diversi, è stato adottato il GOST. Stabilisce tutte le regole per quanto riguarda il materiale. Ad esempio, qui sono descritti i seguenti requisiti tecnici.

• La frazione di massa di una sostanza come il rame non deve superare lo 0,2%. E la quantità residua di nichel non dovrebbeessere superiore a 0,25%.
• Per un tipo di acciaio come 60S2G, esiste un requisito separato che stabilisce che la frazione di massa totale di zolfo e fosforo non deve superare lo 0,06%.
• Un tipo di acciaio come 51XFA secondo GOST è inteso solo per la produzione di filo per molle.
• L'acciaio per molle GOST prescrive anche che, per ordine individuale del consumatore, la frazione di massa di manganese contenuta nell'acciaio possa essere ridotta, nonostante le prescrizioni che sono indicate nella tabella disponibile nello stesso documento. Ciò a condizione che la lega non sia stata legata con cromo e nichel.

Acciaio resistente alla corrosione

Uno dei gradi di acciaio per impieghi speciali si differenzia per la maggiore resistenza alla corrosione. Per massimizzare la resistenza del materiale al processo che lo distrugge, ad esso vengono aggiunti sia cromo che nichel in una quantità rispettivamente dal 13 al 27% e dal 9 al 12%. In altre parole, questi prodotti appartengono al gruppo degli acciai altolegati.

Il principale elemento che forma austenite in un prodotto del genere è il nichel. Mentre il manganese, ad esempio, ha un effetto più debole sulla formazione dell'austenite, l'effetto del suo utilizzo è quasi due volte inferiore. Se la regione austenitica deve essere ulteriormente ampliata, è possibile utilizzare sostanze come carbonio o azoto.