الفولاذ الربيعي: الخصائص ، الخصائص ، الدرجات ، GOST. منتجات الصلب الربيع

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

يجدر البدء بحقيقة أن أي زنبرك وربيع وعناصر أخرى مماثلة تعمل في ظل ظروف تشوه مرن جامد وثابت. بالإضافة إلى ذلك ، تخضع معظم الأجزاء أيضًا لأحمال دورية. لهذه الأسباب ، يتم وضع متطلبات عالية على الفولاذ الزنبركي من حيث المرونة ، والسيولة ، والتحمل ، والليونة ، ومن المهم أيضًا أن تتمتع بالمقاومة اللازمة للكسر الهش.

تكوين

تركيب الفولاذ المناسب لإنتاج الينابيع والينابيع يشمل 0.5٪ إلى 0.75٪ كربون. المتطلبات الإضافية لمحتوى عناصر صناعة السبائك أثناء الإنتاج هي كما يلي:

• محتوى السيليكون في ربيع الصلب يصل إلى 2.8٪ ؛
• محتوى منجنيز يصل إلى 1.2٪ ؛
• سبائك الكروم تصل إلى 1.2٪ ؛
• محتوى الفاناديوم يصل إلى 0.25٪ ؛
• صناعة السبائك مع التنجستن تصل إلى 1.2٪ ؛
• محتوى نيكل يصل إلى 1.7٪.

من المهم أيضًا أن نضيف هنا أنه أثناء إنتاج الفولاذ ، تتم عملية صقل الحبوب ، مما يساهم في زيادة مقاومة المعدن لتشوهات البلاستيك الصغيرة. وهذا بدورهيزيد من مقاومة الاسترخاء لمنتج الصلب الربيعي

التطبيق

تستخدم على نطاق واسع في المركبات منتجات مصنوعة من درجات الصلب مثل 55C2 ، 60C2A ، 70C3A. ولكن هنا تحتاج إلى معرفة أن هذه المواد تخضع لعيوب مثل نزع الكربنة أو الجرافيت. تعتبر هذه العيوب خطيرة من حيث أنها تقلل إلى حد كبير من خصائص المرونة وكذلك من قوة المادة. ولتلافي هذه العيوب وتأثيرها السلبي على الزنبرك الصلب تمت إضافة العناصر المذكورة أعلاه إليه.

أفضل أداء ، على عكس الصنف السليكي للسبيكة ، هو درجة 50XFA. أصبح هذا النوع من المواد الأكثر استخدامًا لتصنيع نوابض السيارات. أيضًا ، غالبًا ما يستخدم هذا النوع من الفولاذ لإنتاج نوابض الصمامات ، حيث لا يخضع لإزالة الكربنة. لكن هنا يجدر إضافة أنه يتمتع بصلابة منخفضة.

عمل الينابيع

من المهم أن نفهم هنا أن تشغيل أي زنبرك أو زنبرك أو أي جزء فولاذي زنبركي آخر يتميز فقط بحقيقة أنه يتم استخدام الخصائص المرنة للمادة فقط. يتم تحديد القيمة الإجمالية لمرونتها من خلال ميزات التصميم. سيكون المؤشر الحاسم هنا هو عدد المنعطفات وقطرها وطول المنتج نفسه. نقطة أخرى مهمة يجب ملاحظتها هي تشوه البلاستيك. غالبًا ما لا يُسمح بهذا في الينابيع ، وبالتالي من المواد المستخدمةإنتاج الينابيع ، قوة عالية التأثير أو مؤشر ليونة غير مطلوب. الشرط الرئيسي هو معامل المرونة. يجب أن يكون الحد الأعلى لهذه الخاصية كبيرًا جدًا. من أجل تحقيق المعلمة المطلوبة ، يتم تقسية الفولاذ في درجات حرارة عالية ، ثم يتم تلطيف المادة عند درجة حرارة 300-400 درجة مئوية.

خصائص

الخاصية الرئيسية للصلب الزنبركي هي السيولة (المرونة). يتم تحقيق القيمة القصوى لهذه المعلمة فقط في درجات الحرارة الموضحة أعلاه. ومع ذلك ، إذا تم تلطيف المادة عند هذه الدرجات ، فسيكون هشاشة المنتج النهائي في المرتبة الأولى. كما ذكرنا سابقًا ، قوة التأثير ليست مهمة.

خاصية أخرى للصلب تتعلق بتكوينه. يتم التعبير عنه في حقيقة أن محتوى الكربون فيه أكبر منه في السبائك الأخرى. على الرغم من أنه بالمقارنة مع فولاذ الأداة ، فإنه لا يزال أقل.

المنغنيز والسيليكون يستخدمان في صناعة السبائك التقليدية. لمزيد من الينابيع أو الينابيع المسؤولة ، يتم استخدام الكروم والفاناديوم كمضافات. هذان العنصران يمنحهما مرونة متزايدة. يمكن إضافة أنه من أجل تحقيق أفضل خصائص الأداء ، غالبًا ما يتعرض الفولاذ للتبريد بالزيت أو الماء.

أنواع ودرجات الصلب

درجات الصلب الربيعي مقسمة إلى العديد من المجموعات المختلفة. هناك مواد للأغراض العامة. وتشمل هذه الصفوف 65 و 70 و 75 و U9A. يستخدم هذا المنتج لصنع نوابض للآلات ذاتقسم صغير. تشمل الخصائص الخاصة لهذه الأجزاء مقاومة الاسترخاء المنخفضة.

تُستخدم درجات فولاذ السيليكون 55C2 ، 60C ، 60C2 لإنشاء عناصر مثل الزنبركات والينابيع المستخدمة في صناعات السيارات والسيارات والجرارات ، وكذلك في صناعة السكك الحديدية. من المهم أن نضيف هنا أن هذه العناصر عرضة لإزالة الكربنة. هذا الفولاذ ليس له أي خصائص خاصة.

نوع آخر من الفولاذ هو السبائك المعقدة. هذا المنتج متوفر تحت الأسماء التجارية 50XFA و 60C2XFA. يتم اللجوء إلى استخدام هذه المواد إذا كان من الضروري إنشاء نوابض أو نوابض لأجزاء مهمة. مقاومة درجات الحرارة لهذه المادة تصل إلى +300 درجة مئوية.

يمكنك أيضًا إبراز الفولاذ للأغراض الخاصة. وتشمل هذه المنتجات من فئة martensitic 30X13 ، 40X13. يتم استخدامها لإنتاج الينابيع أو الينابيع التقليدية ، ومع ذلك ، فإن لها خصائص خاصة. من خصائص هذا النوع من الفولاذ الزنبركي مقاومة التآكل المتزايدة ، ومقاومة الحرارة المتزايدة (حتى 550 درجة مئوية) ، فضلاً عن الخصائص المغناطيسية الواضحة.

متطلبات GOST

بالنسبة للفولاذ الزنبركي ، بالإضافة إلى المنتجات الأخرى الأكثر تنوعًا ، تم اعتماد GOST. يضع جميع القواعد المتعلقة بالمادة. على سبيل المثال ، يتم وصف المتطلبات الفنية التالية هناك.

• يجب ألا يتجاوز الجزء الكتلي لمادة مثل النحاس 0.2٪. ويجب ألا تكون الكمية المتبقية من النيكلتكون أعلى من 0.25٪
• بالنسبة لدرجة الصلب مثل 60S2G ، هناك متطلب منفصل ينص على أن الكسر الكتلي الكلي للكبريت والفوسفور يجب ألا يتجاوز 0.06٪.
• درجة الصلب مثل 51XFA وفقًا لـ GOST مخصصة فقط لإنتاج سلك الزنبرك.
• كما ينصGOST الربيعي الصلب على أنه ، حسب الطلب الفردي للمستهلك ، يمكن تقليل الجزء الكتلي من المنجنيز الموجود في الفولاذ ، على الرغم من الوصفات الموضحة في الجدول المتاح في نفس المستند. بشرط ألا تكون السبيكة مخلوطة بالكروم والنيكل.

الفولاذ المقاوم للتآكل

تختلف إحدى درجات الصلب للأغراض الخاصة في أنها تتمتع بمقاومة متزايدة للتآكل. من أجل تعظيم مقاومة المادة للعملية التي تدمرها ، يضاف إليها كل من الكروم والنيكل بنسبة 13 إلى 27٪ و 9 إلى 12٪ على التوالي. بعبارة أخرى ، تنتمي هذه المنتجات إلى مجموعة سبائك الفولاذ عالية الجودة.

عنصر تشكيل الأوستينيت الرئيسي في مثل هذا المنتج هو النيكل. في حين أن المنغنيز ، على سبيل المثال ، له تأثير أضعف على تكوين الأوستينيت ، فإن تأثير استخدامه أقل مرتين تقريبًا. إذا كانت المنطقة الأوستنية بحاجة إلى مزيد من التوسع ، فيمكن استخدام مواد مثل الكربون أو النيتروجين.