Van welk soort staal zijn veren gemaakt? Verenstaal: beschrijving, kenmerken, kwaliteit en beoordelingen

Structureel verenstaal 65G, geproduceerd in overeenstemming met GOST 14959 en wordt gekenmerkt door hoge elasticiteit en slijtvastheid. Niet voor niets wordt dit staal gebruikt voor de vervaardiging van veren, lagerhuizen en veren en... voor messen. Dit is natuurlijk niet de beste optie voor keuken-, jacht-, toeristen- en soortgelijke messen, maar er zijn twee groepen wapens met bladen waarvoor 65 G is de beste optie. Raad je het? Natuurlijk is het messen gooien en toernooizwaarden...

De foto toont een werpmes "Twist" met een volledig metalen lemmet van 65G-staal

Het decoderen van staal

Alles is hier eenvoudig. (D) is het legeringselement “mangaan”. (65) - percentage koolstof in de legering in honderdsten. Mangaan in het staal is ontworpen om de elasticiteit en weerstand tegen scheuren te vergroten, wat erg belangrijk is voor sportwerpmessen.

Kenmerken van staal (kort)

Slijtvastheid
Viscositeit
Kracht
Elasticiteit
Scheurweerstand
De messen laten een goede snede zien (al heeft dit bij het werpen van messen geen nut)
Relatief lage kosten

Staal voor toernooiwapens

Al het bovenstaande is niet alleen relevant voor de vervaardiging van werpmessen, maar ook voor de productie van toernooiwapens (zwaarden, schijven, enz.).

Op de foto: Toernooiwapens voor het festival "Heroic Fun" in het Oruzheynik-park (Zlatoust) waren gemaakt van 65G-staal.

Minpunten

Zoals hierboven opgemerkt, behoort staal tot de koolstofgroep en is het gevoelig voor corrosie. Laten we er dus twee niet vergeten belangrijke regels: houd de messen droog en schoon en smeer ze regelmatig met ricinusolie. Het onderhoud van messen van 65G-staal is vergelijkbaar met het onderhoud van messen van Damascus-staal.

Chemische samenstelling

Warmtebehandelingsmodi

Het temperatuurbereik voor het harden van staal 65G ligt in het bereik van 800-830 °C. Daaropvolgend hoge tempering bij 160-200 °C met verdere koeling in stilstaande lucht maakt het mogelijk een staalhardheid van 45-47 HRC te verkrijgen. Deze staalsoort is niet bang voor oververhitting, maar bij uitharding bij hoge temperaturen begint de slagsterkte van het staal af te nemen.

Laten we het samenvatten

Messen gemaakt van 65G-staal worden veel gebruikt voor de vervaardiging van werpwapens, sportwapens, toernooizwaarden, maar ook hakmessen, bijlen en kapmessen. Over het algemeen is de weerstand van wapens met bladen tegen schokbelastingen ook belangrijk goedkoop dergelijke producten. Zo zijn alle werpmessen van de firma AiR uit Zlatoust gemaakt van 65G staal.

De elastische eigenschappen van veerophanging worden beoordeeld met behulp van kracht kenmerken en een stijfheidscoëfficiënt of een flexibiliteitscoëfficiënt (flexibiliteit). Daarnaast worden veren en veren gekenmerkt geometrische afmetingen. De hoofdafmetingen (Fig. 1) omvatten: de hoogte van de veer of veer in vrije staat zonder belasting H st en de hoogte onder belasting H gr, de lengte van de veer, de diameter van de veer, de diameter van de stang, het aantal werkende windingen van de veer. Het verschil tussen Hst en Hgr wordt genoemd Veer doorbuigingF. De doorbuiging die wordt verkregen door een last die rustig op de veer ligt, wordt statisch genoemd. Voor bladveren wordt voor een gemakkelijkere meting de doorbuiging bepaald door de afmetingen H St en H Gr nabij de klem. Flexibele eigenschappen van veren worden bepaald door een van twee grootheden:

flexibiliteitsfactor(of gewoon flexibiliteit);
hardheidscoëfficiënt(of gewoon taaiheid).

Rijst. 1 - Hoofdafmetingen van veren en veren

De doorbuiging van een veer (veer) onder invloed van een kracht gelijk aan één wordt flexibiliteit f 0 genoemd:

waarbij P de externe kracht is die op de veer inwerkt, N;

f - veerdoorbuiging, m.

Een belangrijk kenmerk van een veer is de stijfheid En, wat numeriek gelijk is aan de kracht die de afbuiging veroorzaakt, gelijk aan één. Dus,

En= P/v.

Voor veren waarbij de doorbuiging evenredig is met de belasting, geldt de gelijkheid

P= En F.

Stijfheid- het omgekeerde van flexibiliteit. Flexibiliteit en stijfheid van veren (veren) zijn afhankelijk van hun hoofdafmetingen. Naarmate de lengte van de veer toeneemt of het aantal en de dwarsdoorsnede van de platen afneemt, neemt de flexibiliteit ervan toe en neemt de stijfheid af. Voor veren neemt met een toename van de gemiddelde diameter van de spoelen en hun aantal en met een afname van de dwarsdoorsnede van de staaf de flexibiliteit toe en neemt de stijfheid af.

Op basis van de stijfheid en doorbuiging van een veer of veer wordt een lineair verband bepaald tussen de doorbuiging ervan en de elastische kracht P = En f, grafisch weergegeven in (Fig. 2). Het werkingsdiagram van een wrijvingsloze cilindrische veer (Fig. 2, a) wordt weergegeven door één rechte lijn 0A, die overeenkomt met zowel de belasting van de veer (een toename van P) als de ontlading ervan (een afname van P). De stijfheid is in dit geval constant:

En= P/f∙tg α.

Veren met variabele stijfheid (aperiodisch) zonder wrijving hebben een diagram in de vorm van lijn 0AB (Fig. 2, b).

Rijst. 2 - Werkingsschema's van veren (a, b) en veren (c)

Bij bladveer werking Er ontstaat wrijving tussen de platen, wat bijdraagt aan de demping van trillingen van het verende voertuig en een rustigere beweging creëert. Tegelijkertijd verslechtert te veel wrijving, waardoor de stijfheid van de veer toeneemt, de kwaliteit van de vering. De aard van de verandering in de elastische kracht van de veer onder statische belasting wordt getoond in (Fig. 2, c). Deze afhankelijkheid vertegenwoordigt een gesloten gebogen lijn, waarvan de bovenste tak 0A 1 de relatie toont tussen de belasting en de doorbuiging van de veer wanneer deze wordt belast, en de onderste tak A 1 A 2 0 - wanneer deze wordt gelost. Het verschil tussen de takken die de verandering in de elastische krachten van de veer kenmerken tijdens het laden en lossen wordt bepaald door wrijvingskrachten. Het door de takken begrensde gebied is gelijk aan de arbeid die wordt besteed aan het overwinnen van de wrijvingskrachten tussen de veerbladeren. Bij belasting lijken wrijvingskrachten weerstand te bieden aan een toename van de doorbuiging, en bij onbelast voorkomen ze dat de veer zich richt. Bij wagenveren neemt de wrijvingskracht evenredig toe met de doorbuiging, omdat de krachten die de platen tegen elkaar aandrukken dienovereenkomstig toenemen. De hoeveelheid wrijving in een veer wordt meestal geschat aan de hand van de zogenaamde relatieve wrijvingscoëfficiënt φ, gelijk aan de verhouding wrijvingskracht R tr tot de kracht P die creëert elastische vervorming veren:

De grootte van de wrijvingskracht hangt samen met de doorbuiging f en de veerstijfheid En, vanwege zijn elastische eigenschappen, afhankelijkheid

Verenstaal, waarvan de kwaliteiten toepasbaar zijn bij de vervaardiging van strakke producten, gekenmerkt door herstel van de oorspronkelijke vorm, met sterke buiging en aanzienlijke verdraaiing.

De belangrijkste onderdelen bij de productie van mechanismen die variabele, herhaalde belastingen ondergaan, onder invloed waarvan ernstige vervorming optreedt. Zodra de belasting stopt, keren deze elementen terug naar hun oorspronkelijke vorm. Er is een kenmerk in de werking van deze onderdelen die geen resterende vernietiging toestaat; het mag alleen elastisch zijn. Aan verenstaal worden buitensporige productie-eisen gesteld. Laten we eens kijken van welk soort stalen veren zijn gemaakt?

Waarom wordt een veerlegering geproduceerd?

Zowel gelegeerd staal als koolstofstaal kunnen worden gebruikt om onderdelen te produceren; ze hebben een verhoogde elasticiteit, taaiheid, uithoudingsvermogen en ductiliteit. Door de eigenschappen van deze staalsoorten is elastische vernietiging beperkt.

Verenstaal is betaalbaar, technologisch geavanceerd en heeft een hoge limiet van relaxatieweerstand.

Interessant: om hoogwaardige producten uit koolstof- en gelegeerd staal te verkrijgen, wordt het gehard bij een temperatuur van 420-520 graden, wat het effect van een troostietstructuur oplevert.

Verenstaal is bestand tegen kwetsbare breuken en wordt gekenmerkt door een verhoogde ductiliteit. Ze worden gebruikt om producten met een hoge slijtvastheid te produceren, bijvoorbeeld:

spantangen;
remmen rollen;
randen;
veren en bladveren;
drukringen;
dragende torso's;
wrijvingsschijven;
versnellingen.

Staalsoorten volgens GOST 14959–79

Dit zijn staalsoorten met een hoog koolstofgehalte, maar met een lage legering. Gosstandart 14959 betekent gelegeerde legering van de volgende kwaliteiten:

3K-7 - gebruikt bij de productie van koudgetrokken draad, waaruit niet-hardende veren worden gemaakt;
50ХГ - productie veren voor auto's en veren voor spoorwegen. composities;
50HGA - doel in productie zoals bij het vorige merk verenstaal;
50HGFA – produceert speciale veren en veeronderdelen voor auto's;
50ХСА – veren speciaal doel en kleine onderdelen voor horlogemechanismen;
50HFA - produceer onderdelen met verhoogde belasting, met de eisen van de hoogste stabiliteit en sterkte, die werken bij hoge temperaturen - tot 300 graden.
51HFA – voor verendraad;
55С2 - voor de productie van veermechanismen en veren die worden gebruikt in de tractorbouw, machinebouw, voor rollend spoorwegmaterieel;
55С2А – produceert autosprings, veren voor treinen;
55S2GF - voor de productie van zeer sterke veren in een speciale richting, autosprings;

55KhGR – productie van verenbandstaal, waarvan de dikte varieert van 3 tot 24 mm;
60G - voor de productie van ronde en gladde veren, ringen en andere veerachtige producten met hoge slijtvastheid en elasticiteit, bijvoorbeeld nietjes, bussen, tamboerijnen voor remsystemen die worden gebruikt in de zware techniek;

Interessant: torsiestaal, kwaliteit 60C2 - hoogbelaste veren, wrijvingsschijven, veerringen;

60С2А - produceer dezelfde producten als van het vorige type staal;
60S2G – soort verenstaal waaruit tractor- en autoveren worden geproduceerd;
60С2Н2А – verantwoorde veren produceren met een hoge belasting van de legering;
60С2ХА – voor de productie van hoogbelaste veerproducten die onderhevig zijn aan constante belasting;
60S2HFA is een rondstaal met kalibratie-elementen, waaruit met hoge verantwoordelijkheid veren en veerplaten worden geproduceerd;
65 – onderdelen produceren met verhoogde sterkte en elasticiteit, die worden gebruikt onder hoge druk, hoge statische belastingen en sterke trillingen;
65G - maak onderdelen die werken zonder schokbelastingen;
65GA – geharde draad voor veren;
verenstaalkwaliteit - 65S2VA, zwaarbelaste bladveren en veren;
68A – geharde draad voor de productie van veerinrichtingen met een kaliber van 1,2-5,5 mm;
70 – onderdelen voor de machinebouw die een verhoogde slijtvastheid vereisen;
70G – voor veer elementen;
70G2 - productie van graafmessen en veren voor verschillende industrieën;
70С2ХА – veerelementen voor horlogetoestellen en grote veren voor speciale doeleinden;
70С3А – veren met hoge belasting;
verenstaal kwaliteit 70HGFA – draad voor de productie van veerelementen met warmtebehandeling;
75 – alle veer- en andere onderdelen die in de machinebouw worden gebruikt en die onderhevig zijn aan zware trillingsbelastingen;
80 – voor het maken van vlakke onderdelen;
85 – slijtvaste onderdelen;
SH, SL, SM, DN, DM – machineveren die werken onder statische belasting;
KT-2 – voor de productie van koudgetrokken draad, die zonder warmtebehandeling wordt gewikkeld.

De eerste cijfers geven het gemiddelde koolstofgehalte in een bepaald staal aan en geven dit in procenten aan. Na de cijfers staat een letter die de specifieke legeringsadditieven aangeeft die aan de legering zijn toegevoegd, en het laatste cijfer is de inhoud van de additieven. Het is vermeldenswaard dat als het legeringsbindmiddel minder dan 1,5% is, het getal niet wordt geschreven, een gehalte van meer dan 2,5% wordt aangegeven met een drie, een tussenliggende waarde tussen de eerste twee waarden wordt geschreven met het getal 2.

Veergewalste producten, of het nu gaat om niet-corrosieve strippen, platen, zeshoeken of vierkanten, zijn onderverdeeld in groepen met bepaalde kenmerken:

chemische samenstelling – eersteklas roestvrijstalen plaat, gestandaardiseerd volgens waarden van 1 tot 4B;
verwerkingsmethode - warmgewalste strip, waarvan het oppervlak is gedraaid of gemalen, gekalibreerde gewalste producten, gesmede, speciaal afgewerkte gewalste producten.

Stalen 60s2a veer

Roestvrij verenstaal is goedkoop, heeft een grote elasticiteit, slijtvastheid en heeft geen broosheid. Deze legering vervormt niet onder mechanische belasting. Werkt effectief wanneer hoge luchtvochtigheid, omdat het een roestvrijstalen coating heeft. Het wordt gebruikt bij een temperatuur van maximaal 250 graden en wordt gebruikt voor de productie van gewalste metaalproducten.

Van van roestvrij staal apparatuur produceren in de maritieme industrie, geneeskunde en voedselproductie. Het gebruik ervan in deze industrieën is te danken aan de corrosiebestendige legering.

Interessant: duurzaamheid heeft ermee te maken hoge inhoud molybdeen en chroom. De legering heeft een goede weerstand tegen scheuren onder zware belasting.

De kwaliteit roestvrij hittebestendig staal wordt gebruikt bij de productie van gewalste dunne platen, naadloze buizen en diverse instrumenten voedings- en chemische industrie.

Specificaties van veerlegeringen

Typen met een hoog en middelmatig koolstofgehalte van deze legeringen worden versterkt door fijne koude vernietiging, waardoor de introductie van straal- en waterschuurmethoden mogelijk wordt. Bij dit type impact worden resterende compressiekrachten uitgeoefend op het vlak van de producten.

In feite moet elk verenstaal (niet-corrosief, zonder speciale anticorrosie-eigenschappen) een bewerking met hoge hitte ondergaan met behulp van de through-hole-methode. Daarom zal het eindproduct van metaal een troostietstructuur in de snede hebben.

Olieharding bij een temperatuur van 830–880 graden, gecombineerd met ontlaten bij 410–480 graden, garandeert een verhoging van de elasticiteitsgrens - de belangrijkste werkeigenschap van de bovengenoemde staalsoorten. Vaak wordt isotherme verharding gebruikt, wat niet alleen een hoge elasticiteit oplevert, maar ook een verhoogde plasticiteit, stabiliteit en viscositeit van de substantie.

Niet-corrosieve tape en draad gemaakt van legeringen 70 en 65 worden meestal gebruikt om machineveren te maken. In de auto-industrie worden ook siliciumverenstaalsoorten van de verenwalskwaliteit – 60С2А, 70С3А en 55С2 – dynamisch gebruikt. Ze zijn gevoelig voor decarbonisatie, wat hun elasticiteit en uithoudingsvermogen vermindert. Maar door de toevoegingen van chroom, vanadium en bepaalde componenten worden al deze mogelijke gevaren geneutraliseerd.

Toepassingsgebieden voor het verenwalsen van de meest populaire staalsoorten:

veren voor alle apparaten en samenstellingen van de machine- en autobouwgebieden - 55S2, 50ХГ, 50ХГА;
zwaarbelaste veren - 60 S2G, 60S2, 65S2VA, 60S2N2A;
Slijtvaste veren zijn rond en plat (er wordt een strip gebruikt) en werken bij hoge trillingen - 80, 75,85.

Tot slot een beetje over de nadelen

slechte lasbaarheid;
moeite met snijden.

Bij de productie van verenstaal wordt een materiaal met een hoge vloeigrens verkregen. Dankzij deze eigenschap kunnen alle producten gemaakt van dit materiaal terugkeren naar hun oorspronkelijke vorm, zelfs na draaien of aanzienlijk buigen. Deze materialen zijn bedoeld voor de productie van elastische producten die geen restvervorming ondergaan.

Gebruiksgebieden

Een breed scala aan producten en onderdelen die worden gebruikt in Voertuig ah, eenheden en fabrieksuitrusting. Torsiestaven en veren, die te vinden zijn in ophangingen van auto's en gepantserde voertuigen, zijn gemaakt van de staalsoorten 55C2, 60C2A en 70C3A. Onlangs is 50HFA-staal voor dezelfde doeleinden gebruikt. Kleppen voor veren worden er meestal van gemaakt.

Voertuigonderdelen zijn niet het enige gebied waar verenstaal wordt gebruikt. Materialen uit deze categorie worden gebruikt voor de vervaardiging van hoofdsleutels, veren voor wrijvingsschijven, maar ook voor verschillende soorten mechanismen, waaronder industriële. Voor bepaalde producten en veren zijn bepaalde staalsoorten geschikt. Tussen hen is er grote verschillen in termen van belangrijke prestatiekenmerken:

50HGFA– gebruikt om klokveren te maken;
55C2– veren en veren gebruikt bij de ophanging van voertuigen;
60G, 65– voor de vervaardiging van slijtvaste en trillingsbestendige veren, drukringen;
KT-2– voor het walsen van koudgewalst draad.

Er zijn tal van andere merken, waarvan er vele door elkaar kunnen worden gebruikt. In plaats van 65GA kan bijvoorbeeld staalsoort 68 worden gebruikt, en staalsoort 70(G) vervangt 60G perfect. In GOST vindt u tabellen met alle bestaande merken met hun verwerkingsmodi en eigenschappen.

Compositie en productie

Om veren en mechanismen op basis daarvan te assembleren, wordt staal gebruikt, dat 0,5% tot 0,75% koolstof bevat. Als het gehalte van dit element groter is dan 0,7%, wordt het materiaal gereedschapsstaal genoemd. Het is een hard en zeer duurzaam materiaal om te maken verschillende instrumenten. Het wordt ook gebruikt om veren te maken die zo goed mogelijk bestand zijn tegen mechanische belasting.

Koolstof is niet het enige element dat invloed heeft belangrijke kenmerken staal voor veren. Tijdens de productie van metaal worden legeringscomponenten opzettelijk in de volgende concentraties in de samenstelling geïntroduceerd:

nikkel – tot 1,7%;
wolfraam – tot 1,2%;
chroom – tot 1,2%;
vanadium – tot 0,25%;
mangaan – tot 1,25%;
silicium – tot 2,8%.

De belangrijkste fase van het productieproces is het malen van graan. Als gevolg hiervan neemt de weerstand van het afgewerkte metaal tegen kleine plastische vervormingen aanzienlijk toe. Dit heeft een positief effect op de relaxatieweerstand van veren, die gemaakt zijn van hooggelegeerde staalsoorten.

Moderne methoden voor het vervaardigen van legeringen voor het maken van veren maken het mogelijk materialen te produceren met elk ontwerp, elk oppervlak en elke diameter we praten over over veerdraad. Zowel binnenlands als internationale standaarden, definiëren prestatiekenmerken worden. Bovendien wordt in elke fase van het maken van veerlegeringen een zorgvuldige kwaliteitscontrole uitgevoerd.

Markering

Het markeren van staal voor de productie van veerproducten is vrij eenvoudig, maar tegelijkertijd informatief. Door de aanduiding kunt u de samenstelling van het materiaal begrijpen, die alles bepaalt operationele eigenschappen. De markering wordt in de richting van links naar rechts ontcijferd. Het bevat de volgende items:

eerste positie van twee cijfers drukt de massa van koolstof uit in honderdsten van een procent;
tweede positie uit één of meer letters geeft de naam van het legeringselement aan;
derde positie toont de fractie van het legeringselement, afgerond op het dichtstbijzijnde gehele getal.

Als het aandeel van het legeringselement in het metaal minder dan 1,5% bedraagt, wordt dit niet aangegeven in de markering. Aan de aanduiding kun je gemakkelijk begrijpen tot welk type metaal het behoort. Verenstaalsoorten 65, 70, 75, 80 en 85 worden bijvoorbeeld geclassificeerd als koolstof. Materialen waarvan de markeringen ten minste twee posities bevatten, worden geclassificeerd als gelegeerd, omdat ze een hoge concentratie aan legeringselementen bevatten.

Kenmerken

De belangrijkste eigenschappen van materialen voor de vervaardiging van stalen rembanden, veren en andere producten zijn een hoge vloeibaarheid en elasticiteit. Een aanzienlijke toename van de elasticiteit wordt bereikt door de legering in olie te harden hoge temperaturen in het bereik van +820 °C tot +870 °C. Na het uitharden moet het tempereren worden uitgevoerd in het temperatuurbereik van +400 °C tot +480 °C. Als het nodig is om eigenschappen van het metaal zoals sterkte, taaiheid en ductiliteit te vergroten, wordt bij de productie isotherme harding gebruikt.

Op basis van de eigenschappen van het materiaal voor het maken van veren worden de volgende groepen metalen onderscheiden:

Door chemische samenstelling – gewoon, roestvrij, gelegeerd metaal;
per verwerkingsmethode– gekalibreerd, warmgewalst, gesmeed staal, met speciale afwerking.

Metalen die worden gebruikt om veren te maken, moeten worden gecontroleerd en gestandaardiseerd op basis van hun chemische samenstelling. In dit geval wordt verhuur ingedeeld in categorieën. Er zijn in totaal 14 categorieën, die worden aangegeven met markeringen van 1 tot en met 4B. Voor sommige kenmerken wordt geen standaardisatie uitgevoerd. Metalen van de categorieën 1, 1A, 1B zijn bijvoorbeeld niet gestandaardiseerd op de aanwezigheid van een koolstofvrije laag en hardbaarheid.

Primaire vereisten

NAAR sleuteleigenschappen Veergewalste producten zijn onderworpen aan strenge GOST-vereisten. Hoofdlijst technische benodigdheden gereguleerd door GOST 14959-79. Het bevat een lijst met zowel koolstof- als gelegeerde staalsoorten. Het beschrijft ook de vereisten voor etikettering, verpakking, regels voor transport, opslag en gebruik van gewalst verenstaal.

Lijst met enkele vereisten:

maximale massafractie van koper – 0,2%, resterend nikkelgehalte – niet meer dan 0,25%;
staalkwaliteit 51HFA kan uitsluitend worden gebruikt voor de vervaardiging van elastische draad;
de maximale massafractie zwavel en fosfor in staalsoort 60S2G bedraagt maximaal 0,06%.

Aan sommige vereisten voor verenstaal wordt mogelijk niet voldaan. De bovengenoemde GOST maakt het bijvoorbeeld mogelijk om op verzoek van de klant de concentratie mangaan in de legeringssamenstelling te wijzigen. Deze actie is echter alleen toegestaan voor die veerlegeringen die geen legeringselementen zoals nikkel en chroom bevatten. Ook wordt afgeraden om te veel af te wijken van de tabellen die de toegestane concentraties van elementen aangeven.

Kenmerken van staal

Verenstaal – een aantal kwaliteiten, in het proces waarvan de methode van plastische koude vervorming wordt gebruikt. Om deze methode te implementeren, kunnen straal- en waterstraaltechnologieën worden gebruikt. Specifieke methoden, gebruikt bij de productie van veermetalen, geven de legering niet alleen positief, maar ook negatieve eigenschappen. De nadelen van dergelijke materialen zijn onder meer:

moeilijkheid bij het snijden– dit proces is mogelijk, maar de verwerking van eindproducten is moeilijk;
slechte lasbaarheid– metalen voor de productie van veren zijn helemaal niet bedoeld om te lassen.

Afzonderlijk is het noodzakelijk om een dergelijk type metaal te benadrukken als corrosiebestendig staal. Dit is een speciale kwaliteit, waarvan het belangrijkste kenmerk de hoge weerstand tegen corrosie is. Om het materiaal dergelijke eigenschappen te geven, worden legeringselementen - nikkel en chroom - aan de samenstelling toegevoegd. Het nikkelgehalte varieert van 9 tot 12% en het chroomgehalte van 13 tot 27%, afhankelijk van de vereiste eigenschappen.

Over het algemeen is er veel vraag naar verenmetaal, ondanks enkele nadelen. Het gebruik van dergelijke materialen beperkt zich niet tot veren, wrijvingsschijven en bladveren. Staal wordt ook gebruikt in pianosnaren, voor het rollen van draad en voor andere doeleinden.

De eigenaardigheid van de werking van veren, veren en elastische elementen is dat ze onder grote statische, cyclische of schokbelastingen Er is geen blijvende vervorming toegestaan . In dit opzicht moeten veerlegeringen, naast andere eigenschappen, hebben hoge weerstand tegen kleine plastische vervormingen .

Veerkoolstof- en gelegeerde staalsoorten hebben een hoge elasticiteitsmodulus, waardoor elastische vervorming wordt beperkt. Ze zijn goedkoop en behoorlijk technologisch geavanceerd en worden gebruikt moeilijk produceren(kracht)elastische elementen in de auto- en tractorbouw, spoorwegvervoer, gereedschapswerktuigbouw, voor krachtelastische elementen van apparaten. Deze materialen worden vaak genoemd verenstaal voor algemeen gebruik . Staalsoorten moeten hoge grenzen hebben op het gebied van elasticiteit, uithoudingsvermogen en weerstand tegen relaxatie. Aan deze eisen wordt voldaan door staalsoorten met een hoog koolstofgehalte (0,5-0,7%), waaraan wordt onderworpen verharden en temperen bij een temperatuur van 420-520°C wordt een structuur gevormd troostitis .

Koolstofstaalsoorten (65, 70, 75, 80, 85, 6OG, 65G, 70G) worden gekenmerkt door een lage relaxatieweerstand, vooral bij verhitting. Ze zijn niet geschikt voor gebruik bij temperaturen boven 100°C. Vanwege hun lage hardbaarheid worden er veren met een kleine doorsnede van gemaakt. s V =1000-1200 MPa, d=5-8%.

Gelegeerd verenstaal behoort tot de perlitische klasse. De belangrijkste legeringselementen daarin zijn silicium (1-3%), mangaan (1%) en in staal voor meer kritische doeleinden - chroom (1%), vanadium (0,15%) en nikkel (1,7%). Legering (met uitzondering van silicium en mangaan) heeft weinig effect op de elastische limiet – de belangrijkste eigenschap van deze staalsoorten. Het manifesteert zich belangrijker in een toename van de hardbaarheid, relaxatieweerstand en uithoudingsvermogen.

Goedkope siliciumstaalsoorten 55S2, 60S2, 70SZA zijn bestand tegen korrelgroei bij verhitting voor uitharding, maar zijn gevoelig voor ontkoling - een gevaarlijk oppervlaktedefect dat de uithoudingsvermogenslimiet verlaagt. Bij silicium-mangaanstaal 60SGA is dit nadeel minder uitgesproken. sB =1300-1800 MPa, s02 =1100-1600 MPa, d=5-8%.

Staalsoorten 50KhFA, 50KhGFA, die, in vergelijking met silicium- en silicium-mangaanstaal, tijdens het temperen (520°C) aan hogere verhitting worden onderworpen, hebben hittebestendigheid, verhoogde taaiheid en minder gevoeligheid voor kerfvorming. Ze zijn ontworpen voor veren personenauto's, klep- en andere kritische veren die kunnen werken bij temperaturen tot 300°C.

De staalsoorten 60С2ХА en 60С2Н2А worden gebruikt voor grote, zwaar belaste en vooral kritische veren en bladveren. De mechanische eigenschappen van staal worden bepaald door het koolstofgehalte en de ontlaattemperatuur. Het temperen wordt uitgevoerd bij een temperatuur die iets hoger is dan de temperatuur die overeenkomt met de maximale elastische limiet, wat nodig is om de taaiheid en taaiheid te vergroten.

De hoogste mechanische eigenschappen hebben staalsoorten 70SZA, 60S2ХА en 60S2N2A: s B = 1800 MPa; sT = 1600 MPa: d>5%, y>20%. De elastische limiet is s UPR = 880-1150 MPa. en hardheid HRC 38-48. Met zo'n sterkte en hardheid is staal gevoelig voor spanningsverhogers, dus de toestand van het oppervlak heeft een grote invloed op de weerstand tegen vermoeidheid. Bij afwezigheid van oppervlaktedefecten (ontkoling, kalkaanslag, ruwe markeringen, enz.) Is de duurzaamheidslimiet van staal bij buigen niet lager dan 500 MPa, en bij torsie - 300 MPa. Om de gevoeligheid voor spanningsconcentrators te verminderen, worden afgewerkte veren en veerplaten onderworpen aan oppervlakteharding door middel van kogelstralen. Na verharding met shot neemt de uithoudingsvermogenlimiet 1,5-2 keer toe.

Dragend staal .

Wentellagers werken in de regel onder lage dynamische belastingen, wat het mogelijk maakt ze te vervaardigen uit relatief brosse staalsoorten met een hoog koolstofgehalte, na doorharding en lage ontlaten. Voor de vervaardiging van kogels, rollen en lagerringen worden goedkope hightech chroomstaalsoorten ШХ4, ШХ15, ШХ15ГС en ШХ20ГС gebruikt, die ongeveer 1% C bevatten. Bij de aanduiding van kwaliteiten betekent de letter Ш kogellagerstaal; X - aanwezigheid van chroom; het nummer is van hem massafractie als percentage (0,4; 1,5; 2,0); C, G - dotering met silicium (tot 0,85%) en mangaan (tot 1,7%). Het staal wordt na sferoïdiserend gloeien voorzien van een korrelige perlietstructuur (NV 1790-2170) en hogere eisen aan de metaalkwaliteit. In staal zijn de heterogeniteit van carbiden en verontreiniging met niet-metalen insluitsels strikt gereguleerd.

Voor de vervaardiging van hogesnelheidslagers worden staalsoorten gebruikt na het opnieuw smelten van elektroslakken (de letter Ш wordt toegevoegd aan de kwaliteit van dergelijke staalsoorten, bijvoorbeeld ШХ15-Ш), die zich onderscheiden door de hoogste homogeniteit van structuur. Dergelijke staalsoorten zijn ook nodig voor de vervaardiging van lagers voor instrumenten met hoge precisie.

Lagerdelen worden onderworpen aan tests die typisch zijn voor hypertectoïde staalsoorten. hittebehandeling: onvolledig afschrikken van 820-850°C in olie en lage tempering bij 150-170°C. Na uitharding blijft er in de staalconstructie resterend austeniet achter (8-15%), waarvan de transformatie veranderingen in de afmetingen van lagerdelen kan veroorzaken. Om deze te stabiliseren worden precisielagers koud behandeld bij -70-80°C. verwerkt lagerstaal heeft een martensietstructuur met insluitsels van kleine carbiden en een hoge hardheid (H.R.C. 60-64).

Delen van grote rollagers met een diameter van 0,5-2 m (voor walserijen, elektrische generatoren) zijn gemaakt van staalsoorten 12ХНЗА, 12Х2Н4А, waarbij ze worden onderworpen aan carburatie tot een grote diepte (3-6 mm). Voor lagers die in bedrijf zijn agressieve omgevingen Gebruik corrosiebestendig chroomstaal 95X18 (0,95% C, 18% Cr).