فولاد فنری: توضیحات، مشخصات، نام تجاری و بررسی

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

فولادهای فنریبا مدول الاستیسیته نسبتاً بالایی مشخص می شوند. این نشانگر دارای گریدهای کربن و فلزات آلیاژی است.

مواد آلیاژی و کربن

این نوع مواد برای تولید عناصر الاستیک صلب (قدرت) استفاده می شود. دلیل این کاربرد خاص این بود که مدول الاستیسیته بالای این فولاد، تغییر شکل الاستیک قطعه را که از فولاد فنری ساخته می‌شود، بسیار محدود می‌کند. همچنین لازم به ذکر است که این نوع محصول دارای تکنولوژی بالا و در عین حال کاملاً مقرون به صرفه است. این نوع مواد علاوه بر کاربرد در خودروسازی و تراکتورسازی، برای ساخت المان های قدرت در دستگاه های مختلف نیز کاربرد فراوانی دارد. اغلب، قطعاتی که از این فولاد ساخته می شوند، با یک نام مشترک نامیده می شوند - فولادهای فنری همه منظوره.

برای اطمینان از عملکرد لازم المان های الاستیک قدرتی، لازم است که فولاد فنر نه تنها کشش، بلکه استقامت و همچنین مقاومت در برابر آرامش را نیز محدود کند.

خواص

بهبرای برآوردن نیازهایی مانند استقامت، کشش و مقاومت در برابر آرامش، از موادی با محتوای کربن بالا استفاده می شود. درصد این ماده در محصول مورد استفاده باید در محدوده 0.5 تا 0.7 درصد باشد. همچنین مهم است که این نوع فولاد را در معرض کوئنچ و تمپر کردن قرار دهید. انجام این مراحل در دمای 420 تا 520 درجه سانتیگراد ضروری است.

شایان ذکر است که فولاد فنری که به مارتنزیت سخت شده است دارای ضریب کشسانی پایینی است. تنها در هنگام تمپر کردن، زمانی که ساختار تروزیت تشکیل می شود، به طور قابل توجهی افزایش می یابد. این فرآیند افزایش انعطاف پذیری فولاد و همچنین چقرمگی شکست آن را تضمین می کند. این دو عامل به منظور کاهش حساسیت به متمرکز کننده های استرس و همچنین افزایش حد استقامت محصول مهم هستند. می توان اضافه کرد که سخت شدن ایزومتریک برای بینیت پایین نیز با ویژگی های مثبت مشخص می شود.

چاقو

فولاد فنر چاقو برای مدتی متداول ترین ماده بوده است، به خصوص در بین صاحبان خودرو. ساخت اجسام نوک تیز در واقع از چشمه های قدیمی که برای استفاده در خودرو غیرقابل استفاده شده بودند انجام می شد. استفاده از چاقوهای ساخته شده از چنین مواد غیر معمولی هم برای نیازهای مختلف خانگی و هم برای برش معمول غذا در آشپزخانه انجام می شد. انتخاب این جزئیات تصادفی نبود. دلایل مختلفی وجود داشت که چرا فولاد فنری به ماده اصلی ساخت چاقوهای خوب در خانه تبدیل شد.

دلیل اول این استاین واقعیت که به دلیل کیفیت پایین جاده ها، جزئیاتی مانند فنر اغلب و به سرعت از بین می رفت. به همین دلیل، بسیاری از صاحبان خودرو تعداد زیادی از این گره ها را داشتند. قطعات فقط در گاراژها قرار دارند. دسترسی اولین دلیل بود.

دلیل دوم طراحی فنر است که شامل چندین ورق فولاد کربنی بود. از این عناصر بود که می‌توان یک جفت چاقوی جامد ساخت.

سومین دلیل خاصیت ارتجاعی بالای فنر است که پردازش مواد را تنها با حداقل مجموعه ابزار ممکن می کند.

ویژگی های چاقو

دلیل قابل توجهی که چرا این نوع فولاد به طور گسترده برای تولید چاقو مورد استفاده قرار گرفته است، ترکیب خود محصول است. در تولید، این ترکیب فولاد فنری 65G نام داشت. همانطور که از نام آن پیداست، این ماده برای تولید فنرهای برگ، فنر، واشر و برخی قطعات دیگر کاربرد فراوانی دارد. هزینه این گرید فولادی خاص یکی از کمترین ها در بین مواد کربنی در نظر گرفته می شود. اما در عین حال ویژگی های آن یعنی قدرت، انعطاف پذیری و استحکام در بهترین حالت خود قرار دارد. علاوه بر این، سختی خود فولاد نیز افزایش یافت. تمام این ویژگی‌های فلز کربن نیز نقش تعیین‌کننده‌ای در انتخاب مواد برای ساخت چاقو داشتند.

Steel 65G

Spring Steel 65G یک فولاد ساختاری پر کربن است که مطابق با استاندارد GOST 14959 عرضه می شود. این گرید در گروه فولادهای فنری قرار می گیرد. دومهمترین ملزومات این نوع فولاد استحکام سطحی بالا و همچنین افزایش کشسانی است. به منظور دستیابی به استحکام لازم، تا 1% منگنز به ترکیب فلز اضافه می شود. علاوه بر این، برای دستیابی به تمام شاخص های مورد نیاز، انجام عملیات حرارتی مناسب قطعات ساخته شده از این درجه ضروری است.

کاربرد گسترده و موثر این نوع فولاد به این دلیل است که در کلاس آلیاژهای اقتصادی یعنی ارزان قیمت قرار دارد. ترکیبات اصلی این محصول اجزایی مانند:

• کربن که محتوای آن از 0.62 تا 0.7٪ است؛
• منگنز، محتوای آن از 0.9 تا 1.2٪ تجاوز نمی کند؛
• محتوای کروم و نیکل در ترکیب از 0.25 تا 0.3%.

سایر اجزای که بخشی از فولاد هستند - گوگرد، مس، فسفر و غیره. اینها ناخالصی هستند که درصد آنها توسط استاندارد دولتی تنظیم می شود.

درمان حرارتی

چندین حالت عملیات حرارتی برای این نوع فولاد وجود دارد. هر یک از آنها مطابق با الزامات تولیدی که برای محصول نهایی اعمال می شود انتخاب می شود. متداول ترین آنها دو روش عملیات حرارتی هستند که خواص مورد نظر را از نظر شیمیایی و فیزیکی تضمین می کنند. این روش‌ها شامل نرمال‌سازی و سخت‌سازی و به‌دنبال آن تمپر کردن است.

هنگام انجام عملیات حرارتی، لازم است به درستی انجام شودپارامترهای دما و همچنین زمان مورد نیاز برای عملیات را انتخاب کنید. برای انتخاب صحیح این ویژگی ها، باید از کدام درجه فولاد استفاده شده است. از آنجایی که ماده گرید 65G متعلق به نوع هیپویوتکتید است، این محصول حاوی آستنیت است که به صورت یک مخلوط مکانیکی جامد با مقدار کمی فریت ارائه شده است. آستنیت از نظر ساختار سخت‌تر از فریت است. بنابراین، برای عملیات حرارتی فولاد 65G، لازم است محدوده دمای سخت شدن کمتری ایجاد شود. با توجه به این واقعیت، چنین شاخص هایی برای این نوع فلز از 800 تا 830 درجه سانتیگراد متغیر است.

حالت تمپر

چگونه فولاد فنری را سخت کنیم؟ لازم است رژیم دمایی مورد نظر را ایجاد کنید، زمان مناسب را انتخاب کنید و همچنین زمان و دمای تعطیلات را به درستی محاسبه کنید. برای اینکه فولاد تمام ویژگی های لازم را که توسط شرایط فنی آینده برای عملکرد قطعه تعیین می شود، به فولاد بدهد، ارزش انجام سخت شدن لازم را دارد. برای انتخاب حالت مناسب برای این روش، آنها بر ویژگی های زیر تکیه می کنند:

• نه تنها روش خاموش کردن مهم است، بلکه تجهیزات مورد استفاده برای گرم کردن فولاد نیز مهم است.
• دمای معتدل مورد نیاز را انتخاب کنید.
• یک دوره زمانی مناسب برای سخت شدن فولاد انتخاب کنید.
• محیط مناسب برای فرآیند سخت شدن را انتخاب کنید.
• انتخاب فناوری مناسب برای خنک کردن قطعه پس از فرآیند سخت شدن نیز مهم است.

نمرات بهار

تامین فولاد ساخت فنر به صورت نواری انجام می شود. پس از آن، قسمت های خالی از آن بریده می شود، سخت می شود، آزاد می شود و به شکل بسته بندی مونتاژ می شود. گریدهای فولادی فنری مانند 65، 70، 75، 80 و غیره با این واقعیت مشخص می شوند که مقاومت شل شدن آنها کم است، این عیب به ویژه در هنگام گرم شدن قطعه قابل توجه است. این گریدهای فولادی را نمی توان در محیط هایی با دمای بیش از 100 درجه سانتی گراد استفاده کرد.

گریدهای سیلیکونی ارزان 55C2، 60C2، 70C3A وجود دارد. از آنها برای ساخت فنرها یا فنرهایی استفاده می شود که ضخامت آنها بیش از 18 میلی متر نخواهد بود.

به گریدهای فولادی با کیفیت بالاتر می توان 50HFA، 50HGFA را نسبت داد. هنگامی که با مواد سیلیکون منگنز و سیلیکون مقایسه می شود، دما در هنگام گرم کردن بسیار بالاتر است - حدود 520 درجه. با توجه به این روش پردازش، این گریدهای فولادی با مقاومت حرارتی بالا و همچنین حساسیت کم بریدگی مشخص می شوند.