Казанський Державний Технічний Університет ім. А. Н. Туполева
Інститут авіації, наземного транспорту та енергетики
Кафедра: В«Матеріалознавство і структура утворюючих технологійВ»
Дисципліна: В«Матеріалознавство ч.2В»
Курсова робота
Тема: В«Пружинні сталіВ»
Виконано:
Перевірив:
Єлабуга, 2009 м.
План:
1. Опис
2. Застосування
3. Маркування і основні характеристики
4. Особливість вальцювання пружинної сталі
5. Основні вимоги, пропоновані до ресорно-пружинної сталі
6. Характеристика матеріалу 68А
7. Література
В
Опис:
Пружинная сталь - сталь, призначена для виготовлення пружних елементів (пружин, ресор і т.д.)
Робота пружин, ресор і тому подібних деталей характеризується тим, що в них використовують тільки пружні властивості сталі. Велика сумарна величина пружної деформації пружини (ресори і т. д.) визначається її конструкцією - числом і діаметром витків, довжиною пружини. Оскільки виникнення пластичної деформації в пружини не допускається, то від матеріалу подібних виробів не потрібно високої ударної в'язкості і високої пластичності. Головна вимога полягає в тому, щоб сталь мала високий межа пружності (плинності). Це досягається загартуванням з наступним відпуском при температурі в районі 300-400 В° С. При такій температурі відпустки межа пружності (плинності) отримує найбільш високе значення, а те, що ця температура лежить в інтервалі розвитку відпускної крихкості I роду, в силу зазначеного вище обставини не має великого значення.
Пружини, ресори і подібні їм деталі виготовляють з конструкційних сталей з підвищеним вмістом вуглецю (але, як правило, все ж таки більш низьким, ніж у інструментальних сталей) - приблизно в межах 0,5-0,7% С, часто з добавками марганцю і кремнію. Для особливо відповідальних пружин застосовують сталь 50ХФ, що містить хром і ванадій і що володіє найбільш високими пружними властивостями. Термічна обробка пружин і ресор з легованих сталей полягає в загартуванні від 800-850 В° С (залежно від марки сталі) в маслі або у воді з наступним відпуском в районі 400-500 В° С на твердість НRС 35-45. Це відповідає ст в = 1304-1600 кгс/мм 2 .
Іноді такий термічній обробці піддають деталі конструкцій великої довжини і з тонкими стінками, які повинні володіти високими пружними властивостями. У цьому випадку застосовують сталь ЗОХГСА; після гарту і відпустки при 250 В° С вона буде мати міцність (а в ) 160 кгс/мм 2 , але в'язкість (а д ) всього лише 5 кгс-м/см 2 , а пластичність (б) 7% і (ф.) 40%. Часто пружини виготовляють з шліфованої холоднотянутого дроту (так званої сріблянки). Наклеп (нагартовка) від холодної протягання створює високу твердість і пружність. Після навивки (або іншого способу виготовлення) пружину слід відпустити при 250-350 В° С для зняття внутрішніх напружень, що підвищить межа пружності. Для виготовлення сріблянки застосовують звичайні вуглецеві інструментальні стали В7, У8, У9, У10.
На якість і працездатність пружини великий вплив робить стан поверхні. При наявності тріщин, полон і інших поверхневих дефектів пружини виявляються нестійкими в роботі і руйнуються, внаслідок розвитку втомних явищ в місцях концентрації напружень навколо цих дефектів. Крім звичайних пружинних матеріалів, є і спеціальні, що працюють у специфічних умовах (Підвищені температури, агресивні середовища, і т. д.). p> Загальна характеристика: сталь рессорно-пружинна, малочутлива до флокенообразованію, схильна до відпускної крихкості при вмісті Mn ≥ 1%, не застосовується для зварних конструкцій. Щільність при 20 В° С - 7,81 х10 Ві кг/м Ві. Модуль нормальної пружності при 20 В° С - 215 ГПа. Питома теплоємність при 20-100 В° С - 490 Дж/(кг В· В° С)
Вони працюють в області пружної деформації металу під впливом циклічних навантажень. Тому вони повинні мати високе значення межі пружності, плинності, витривалості при необхідності пластичності і високому опорі крихкому руйнуванню.
Пружинні стали містять С = 0,5 - 0,75%, Si до 2,8%, Mn до 1,2%, Cr до 1,2%, V до 0,25%, Bе до 1,2%, Ni до 1,7%. При цьому відбувається подрібнення зерна, сприяюче зростанню опору стали малим пластичних деформацій, а отже, її релаксационной стійкості. Широке застосування на транспорті знайшли кременисті стали 55С2, 60С2А, 70С3А. Однак вони можуть піддаватися обезуглероживанию, графітизації, різко що знижують характеристики пружності і витривалості матеріалу. Усунення зазначених дефектів, а також підвищення прокаливаемости і гальмування зростання зерна при нагріванні досягається додатковим введенням в кременисті стали хрому, ванадію, вольфраму і нікелю. Для вигото...
