справочник (550668), страница 43
Текст из файла (страница 43)
табл. 4.1). До холодной пластической деформации эти стали подвергают термической обработке — обычно патентированню, в результате которой сталь приобретает структуру тонкопластинчатого сорбита. Пружинную проволоку из этой ~руппы сталей по значениям прочности разделяют на три категории: 1 — проволока максимальной прочности обычно нз углеродистых стааей У7А-У9А, а также сталей КТ-2 (0,86-0,9! М С; 0,2-0,4 т' Мп; 0,17-0,37 4А Б!) и ЗК-7 (0,68-0,76 !4С; 0,5-0,8 98 Мл; 0,17-0,37 % Б!) с пониженным содержанием примесей; 2 и 2А — проволока повышенной прочности из стали 65Г; 3 — проволока нормальной прочности нз стали 45. Проволоку категории прочности 1, 2 и 2А используют главным образом для изготовления одножильных илн многожильных винтовых цилиндрических пружин сжатия и растяжения, работающих в условиях статического или циклического натруженна.
Из проволоки категории 3 вследствие ее пониженной прочности делают лишь слвбонагруиаемые пружины. Прочносп проволоки тем выше, чем больше суммарная степень холодной пластической деформации (частые обжатия со степенью 10-12 98 зв каждый проход при волоченнн). При этом наибольшее упрочнение при сохранении достаточной пластичности и вязкости достигается только после предварительного патентирования. В результате упрочнающей холодной пластической деформации патентированная проволока приобретает значительные остаточные напряжения, которые сильно снижают предел упругости, почти не измеюш временное сопротивление.
Для уменьшения оста- 215 точных напряжений, повышения предела упругости и релаксационной стойкости — основных характеристик пружинной стали — готовые пружины после навивки или гибки подвергают последующему, низкотсмпературному отпуску при 200 — 300 С, в результате которого предел упругости возрастает примерно на 100 % по сравнению с исходным значением, тогда как предел прочности — лишь на 10 %. Релаксационная стойкость пружин после отпуска увеличивается по сравнению с неотпущенным состоянием примерно в 2-3 раза.
На 5-10 % возрасввст и предел выносливости, причем температура отпуска для достижения максимума зтого свойства обычно выше (300-350 С), чем температура отпуска для досппкения максимального предела упругости (обычно 200-300 С) (табл. 42). При назначении режима отпуска следует учитывать влияние не только температуры, но и его продолжительности (табл. 4.3). Табаца бд Зависимость вредела вывеслввеств т 1 вревелекн дваметрем 0,5 мм ° з стали У8А ет степени ебямтив ври велечевии и температуры веслелуаицеге отпуска Таблица 4З. Влияние вреяеямвтельвеств отпуска врв 300 в 500 'С на предав выносливости г 1 вревелеив диаметрам 0,5 мм ю стали Убд весле велечмвш с ебжатием 70% (числитель) и 90 % (знаменатель)» По давным Л.А.
Красильникова. Рекомендуемые режимы отпуска пружин нз патентированной высокоуглеродистой стальной проволоки: 175 С, 2 ч; 220-300 С, 1 ч или 350 С, 15 мин. Пружины, изготовленные нз патентироаанной и холоднодсформироаанной стальной проволоки нли ленты, после дополнительного отпуска приобретают высокую прочность, в том числе и сопротивление усталости, при повышенной вязкости. Эта сталь рекомендуется для изготовления тяжелонагруженных пружин преимущественно нз профилей малого сечения (толщиной нли диаметром до 1,5-2 мм). Прн больших диаметрах проволоки не удастся обеспечить высоких степеней обжатия, н позтому стандартный комплекс механических свойств в зтнх сечениях ниже, хотя и не уступает свойствам, получаемым после обычной закалки н отпуска.
Однако по ограниченной выносливости и меньшей склонности к хрупкому разрушению пружины из патентированных сталей превосходят упрочненные в результате закалки и отпуска. В то же время у стали, закаленной и отпущенной до равной твердости с пвгентированной и холоднотянугой, более высокий предел упругости и большая релаксационная стойкость прн 20 С; при ниреве эта стойкость для стали после обеих упрочшпощнх обработок практически одинакова.
Термически обработанную нли нагартованную (упрочненную) пружинную ленту и проволоку изготовляют из углеродистой (60, 70, У7А-У12А) или легированной (65Г, 70С2ХА, 60С2А) стали (см. табл. 4.1). Лента отличается высокой точностью размеров, повышенной прочностью, высоким качеством отделки поверхности в результате шли- 216 фованил н полирования, что определяет ее высокое сопротивление хрупкому разрушению н сопротивление выносливости.
Последнее может быль повышено прн шлифовании не только поверхности, но и закругленных кромок, полученных в результате плющения проволочной заготовки под валкамн. Прочностные свойства термически обработанной нлн нагартоаанной ленты (ГОСТ 21997-76) приведены ниже: Группа прочиастп а„МПв.....
НУО,! 1П !300-!600 375-485 2П 1610-1900 486-600 ЗП а 1900 а 600 Вязкость термически обработанной или нагартоаанной лекгы характеризуют данные, приведенные в табл. 4.4. Из термически обработанной или нагартоввнной плющеной ленты изготовляют пружины сравнительно простой кон- Таблица 4.4. Числе веремеикых нзгкбев термически ебрвбетаиией или нвгартеааикей ленты (ГОСТ 21997-76) Ч р ю е!ЮС с мккв, ва $9уаем адсчнссГН !и 2П зп П р к м е ч в и и е. В числителе — длв спае марок 60, 70, 65Г, У7А, У8А, в знаменателе— длв У9А, У10А, У! 2А, 60(.лА, 70С2ХА. Основные достоинства термически упрочнснной проволоки — минимальные отклонения от прямолинейности формы и повышенная релаксационнав стойкость особенно у проволоки повышенных диаметров. Стали зтого типа используют главным образом для изготовлеши клапанных пружин. Таблица 65.
Хвмический светав сталей длв термически ебрвбетавией вреаелеки, 54 (мве.) После шлвфоваиня кли пслироввеи лсеу подвергают взпкотеипервтуриому отпуску, которнй уменьшает всзннкмсщне при поверхностной обработке остаточные ивкрвжсвив и создаст сксвдвую плеяку (желтую вли аеюю), способствующую лучшему сохранению смвзсчвога материала. 217 фигурации пугем вырубки с применением, если необходимо, небольшой гибки. После этих операций проводят низкий отпуск при 200-300 С для снвтия напряжений. Помимо термически обработанной нлн нагартоваиной ленты в промышленности для изготовления пружин также применяют и термически обработанную проволоку диаметром 1,2-5,5 мм нз сталей 65ГА, 68ГА, 68А (табл.
4.5) н 51ХФА. После закажи н отпуска свойства стальной проволоки зависят от ее диаметра (табл. 4.6). 0,16 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 28/21 23/18 35/29 26/24 31/25 25/21 20/17 17/.14 !4/12 12/10 21/16 17/14 26/20 19/15 22/18 17/14 12/9 11/9 7/4 2/1 !7/!4 13/1О 19/18 12/10 19/15 11/9 5/3 3/2 -/- -/- Таблица 4.6.
Ме стальвей ирен ейства 1-81) хвннчсскнесв влеки (ГОСТ 107 Число перегибал иа 1ЗО', ил менее а„ыла П Риме чан не. Число скручиваний ва го комплекса механических свойсш подвср. о 360 Равно 8-10 в зависимости от категоРии гвют упрочиязощей обработке закалке отпуску или ВТМО и отпуску. Свойства и режимы термической обработки углеродистых н легированных сталей приведены в табл. 4.8. Закалку пружин из этих сталей проводят в воде или масле.
Твердость пружин после обычной закалки и отпуска, как правило, находится в пределах 42-48 НЕС,. При более высокой твердости пружины склонны к хрупкому и в том числе к замедленному разрушению. Пружины, рессоры и другие упругие элементы больших сечений, а также те, от которых требуется повышенная релаксационная стойкость, в том числе и при небольшом нагреве, изготовляют из легированных сталей, чаще всего из кремнистых, а также хромомаргвнцевых, кремнехромистых, хромованадиевых и др. Таблица 4.1.
Механические свойства ™ружинией ленты (ГОСТ 2283-79) Примечание. Нагартованную ленту разделяют во классам прочности ва Н1, Н2 в НЗ при соответственном увеличении абсолютных значений а, от 750 ло! 200 МПа. 218 1,20 1,40 1,60 1,80 2,00 2.30 2,50 2,75 3,00 3,20 3,40 3,50 3,60 3,75 4,00 4,!0 4,20 4,50 4,80 5,50 7,5 7,5 10 1О 10 15 15 15 15 20 20 20 20 20 20 30 30 ЗО 30 ЗО 30 ! 764-2058 1715-2009 1 715-2 009 1666-1 960 1 666-1 960 1617-!911 16! 7-1911 16!7-191! ! 568-1862 1568-1862 ! 568-1862 1470-1764 1470-1 764 1421-1715 1421-1715 1372-1666 1 372-! 666 1 372-! 666 1323-1617 1323-1617 1 274-1 568 Холоднокатаная и горвчсдеформиро.
ванная сталь для пружин (ГОСТ 2283-79) может быть ияи в нагартованном состоянии, или после отжигв, в том числе и после отжига на зернистый перлит. Из этих полуфабрикатов изготовлшот пружины более сложной конфигурации и точных размеров, чем из указанных ранее полуфабрикатов. Пружинную холоднокатаную ленту делают из инструментальных (У7-У13 и У7АУ1ЗА) и пружинных (60Г, 65Г, 85, 60С2А, 60С2, 50ХФА, 65С2ВА и 70С2ХА) сталей (см. табл. 4.1). Механические свойства пружинной холоднокатаной лены приведены в табл.
4.7. Дла производства пружин и рессор крупных сечений применаот сортовой и паласовой горячекатаный прокат нз углеродистых и легированных сталей (см. табл. 4.1). Эти упругие элементы изготовляют навивкой нли штамповкой в холодном или горячем состоянии. Пружины и другие элементы, изготовленные из холодно- нли горячекатаного проката, для достюкения требуемо- Таблптм 4.8. Рсжнмы термнчсскей ебрабеткн н меканнческне свойства (не менее) углереднстыт н легнреаанныт пружинных сталей Температуре. С, течпп Рсжпн термическое обработка (ерпсперовочпма) ою Лс Лсз Мпа 785 835 885 930 980 727 730 730 730 730 730 730 752 743 Масло 980 1030 1 080 1 080 1130 1О 9 9 8 8 35 30 30 30 ЗО Масло (пода) То жс Масло 775 750 840 820 Масло (вода) Масло 750 750 775 775 790 820 750 750 Прн закалке а воде температуру закалки прнннмают по нижнему пределу, а прн закалке а масле — по верхнему. Указанные в табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
