www.chms.ru - вывоз мусора в Жуковском
Читаемые статьи

Читаемые книги

Ссылки


Главная >  Материалы с высокими прочностными характеристиками 

[ 1 ] 2 3 4 5 6 7 8 9 10

материалы с высокими упругими свойствами

К материалам с высокими упругими свойствами относятся пружинные стали и сплавы.

В промышленности используются разнообразные пружинные стали и сплавы, так как условия службы изготовляемых из них упругих элементов (пружин, рессор, мембран, сильфонов и др.) различны. Независимо от условий применения пружинные сплавы должны иметь определенные, характерные для всех конструкционных сплавов, свойства - высокую прочность в условиях статического, циклического или динамического нагружения, достаточную пластичность и вязкость, а также высокое сопротивление разрушению.

Однако основным свойством, которым должны обладать пружинные стали и сплавы, является высокое сопротивление малым пластическим деформациям как в условиях кратковременного (предел упругости), так и длительного (релаксационная стойкость) нагружения, зависящее от состава и структуры этих материалов, а также от параметров воздействия на них внешних условий - температуры, коррозионной активности внешней среды и др. Между сопротивлением малым пластическим деформациям и пределом выносливости во многих случаях существует корреляционная связь. Установлена также связь между сопротивлением малым пластическим деформациям и степенью развития таких неупругих эффектов, как амплитудно-зависимое внутреннее трение, упругое последействие (прямое и обратное) и упругий гистере-

8ИС.

Таким образом, сопротивление малым пластическим деформациям определяет весь комплекс основных свойств пружинных сталей и сплавов.

1. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРУЖИННЫХ СПЛАВОВ ПО ОСНОВНЫМ СПОСОБАМ УПРОЧНЕНИЯ

К сплавам, упрочняемым холодной пластической деформацией и последу: ющим отпуском или низкотемпературным отжигом, относятся углеродистые и легированные стали перлитного класса с повышенным содержанием углерода (0,4-1,0 %), а также низкоуглеродистые стали аустенитного класса, подвергаемые упрочнению холодной пластической деформацией (после предварительной термической обработки), затем дополнительному отпуску. В первую группу также входят сплавы меди (однофазные латуни, бронзы), молибдена и рения, ниобия и др.

Характерной особенностью всех сплавов рассматриваемой группы является анизотропия упругих свойств резко выраженная в деформированном состоянии, но уменьшающаяся после отпуска (или при дорекристаллиза-ционном отжиге) в результате перераспределения напряжений и дислокаций.

К сплавам, упрочняемым в результате мартенситного превращения, относятся углеродистые и легированные стали. Эти стали упрочняются в результате мартенситного превращения при закалке, в том числе совмещенной с различными видами термомеханической обработки - высокотемпературной (ВТМО) или низкотемпературной (НТМО) или в процессе холодной пластической деформации, как, например, в сталях переходного аустенитно-мар-тенситного класса.

Максимум сопротивления малым пластическим деформациям стали и сплавы этой группы приобретают после дополнительного отпуска (старения)



В Процессе которого помимо изменения структурного или фазового состояния уменьшается уровень внутренних напряжений.

К сплавам, упрочняемым в результате дисперсионного твердения (старения), относятся мартенситно-старею-щие стали, аустенитные дисперсион-но-твердеющие сплавы, бериллиевые бронзы и т. п., упрочнение которых является следствием выделения дисперсных частиц избыточных фаз из пересыщенного в результате закалки твердого раствора при последующем старении (или отпуске). Максимальное упрочнение этих сталей и сплавов достигается в случае использования термомеханической обработки по следующей технологической схеме: закалка, холодная пластическая деформация и старение (отпуск).

Наиболее перспективным направлением для получения высоких прочностных свойств у существующих сплавов и для создания новых высокопрочных пружинных сплавов является совмещение в каждом из них нескольких структурных механизмов упрочнения. В этом случае классификация даже по основным для каждой группы сплавов методам упрочнения теряет свою определенность и становится слишком сложной и в то же время недостаточно четкой. Поэтому более целесообразно классифицировать пружинные сплавы по назначению.

2. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРУЖИННЫХ СПЛАВОВ ПО НАЗНАЧЕНИЮ

Лружинные сплавы общего назначения относятся к классу конструкционных материалов, и поэтому они должны в первую очередь обладать высокими пределами прочности, упругости, выносливости, релаксационной стойкостью и сопротивлением разрушению.

Пружинные сплавы специального назначения наряду с повышенными механическими свойствами должны иметь определенные физико-химические и физические свойства, требова-

ния к которым изменяются в зависимости от условий эксплуатации соответствующих упругих элементов. В частности, к этим сплавам могут предъявляться требования повышенной коррозионной стойкости, немагнитности, малого удельного электрического сопротивления и др.

Пружинные сплавы общего назначения. К этим сплавам относятся преимущественно углеродистые и легированные стали, главным образом перлитного класса, и лишь в ограниченной степени мартенситного класса (табл. 1). У этих сталей обычно повышенное содержание углерода (0,4- 1,2 %), что и определяет высокую степень их упрочнения в результате холодной пластической деформации или мартенситного превращения при закалке.

Углеродистые пружинные стали 65, 70, 75, 80, 85, У9А, У10А, У ПА, У12А отличаются низкой коррозионной стойкостью, сравнительно высоким температурным коэффициентом модуля упругости й сниженной релаксационной стойкостью даже при небольшом нагреве. Поэтому они непригодны для работы при температурах выше 100 °С. Кроме того, углеродистая сталь имеет малую прокали-ваемость и поэтому ее можно применять лишь для изготовления пружин малого сечения. При закалке, когда необходимо охлаждение пружин в воде, неизбежно наблюдается значительная их деформация, а при очень сложных конфигурациях могут возникать трещины.

Легированные пружинные стали отличаются более высокой релаксационной стойкостью, чем углеродистые, и, кроме того, позволяют получать высокие прочностные свойства (в том числе и предел упругости) в сочетании с повышенной вязкостью и сопротивлением хрупкому разрушению в упругих элементах повышенного сечения. Возможность закалки пружин и других упругих элементов из некоторых более высоколегированных пружинных сталей на воздухе также позволяет сильно уменьшить зональные остаточные напряжения, что повышает стабильность характеристик изделий во времени.



1. Химический состав (мае. доля, %) и применение легированшлх пружинных сталей общего назначения (ГОСТ 14959-79)

Сталь

Другие элементы

Примерное назначение

60Г 65Г 70Г

0,57-0,65 0,62-0,70 0,67-0,75

0,70-1,00 0,90-1,20 0,90-1,20

0,17-0,37 0,170,37 0,17-0,37

0,25 0,25 0,25

.0,25 0,25 0,25

0,20 0,20 0,20

Пружины механизмов и машин

50ХГ

50ХГА

55ХГР

55С2

55С2А

60С2

60С2А

0,46-0,54 0,47-0,52 0,52-0,60 0,52-0,60 0,53-0,58 0,57-0,65 0,58-0,63

0,70-1,00 0,80-1,00 0,90-1,20 0,60-0,90 0,60-0,90 0,60-0,90 0,60-0,90

0,17-0,37 0,17-0,37 0,17-0,37 1,50-2,00 1,50-2,00 1,5-2,0 1,6-2,0

0,90-1,20 0,95-1,20 0,90-1,20 0,30 0,30 0,30 0,30

0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20 0,20

0,001-0,003 в

Рессоры автомашин. Пружины подвижного состава железнодорожного транспорта

70СЗА

0,66-0,74

0,60-0,90

2,40-2,8а

0,30

0,25

0,20

Пружины механизмов и машин

50ХФА 51ХФА *1 50ХГФА 55СГФ

0,46-0,54 0,47-0,55 0,48-0,54 0,52-0,60

0,50-0,80 0,30-0,60 0,80-i-l,00 0,95-1,25

0,17-0,37 0,15-0,30 0,17-0,37 1,5-2,0

0,80-1,10 0,75-1,0 0,95-1,10 <0,30

0,25

<0,25 <0,25

0,20

0,20 0,20

0,10-0,20 V 0,15-0,25 V 0,15-0,25 V 0,10-0,15 V

Пружины особо ответственного назначения, рессоры легковых автомобилей



[ 1 ] 2 3 4 5 6 7 8 9 10

услуги по фасовке продукции

Чем хороши многотопливные котлы?



Нетрадиционное отопление



Детище отечественной Оборонки



Что такое автономное индивидуальное отопление?



Использование тепловых насосов



Эффективное теплоснабжение для больших помещений



Когда удобно применять теплые полы
© 1998 - 2022 www.300mm.ru.
При копировании материала обязательно наличие обратных ссылок.
Яндекс.Метрика