всім різноманітним і іноді навіть суперечливим з них дуже складно. Для підвищення пружних і міцнісних властивостей продукції при виготовленні пружин застосовують різні види механічної і термічної обробки. Зокрема, під час механічної обробки створюється так званий деформаційний наклеп. При цьому в матеріалі зберігаються великі залишкові напруги, і, як наслідок, опір малим пластичним деформаціям, про які йшлося вище, виявляється невисоким. Тому зазвичай наклеп супроводжується подальшою термічною обробкою у вигляді низькотемпературного відпалу, в процесі якого залишкові напруги помітно знижуються.
До матеріалів, зміцнюючими при виробництві пружин методами механічної обробки, відносять, в основному, мідно-цинкові сплави - латуні марок Л68, Л80, Л90. У м'якому стані вони відрізняються високою пластичністю, але в той же час пружні властивості латуней невисокі, а гістерезис і повзучість значні. Крім того, виготовлення пружин з латуні супроводжується великими залишковими напруженнями. Саме тому для їх зменшення пружини і напівфабрикати рекомендується отжигать при температурі 270 ° С. У цьому відношенні більш високі пружні властивості мають кремнемарганцевая бронза БрКМцЗ - 1, нейзильбер МНЦ 15-20, олов'яно-цинкова бронза БрОЦ4-3, олов'яно-фосфорні бронзи БрОФ6, 5-0,4 і БрОФ4-0,25. Вони немагнітних, стійки на повітрі, в прісній і морській воді, добре зварюються і паяются. А в результаті холодної пластичної деформації і відпалу набувають пружні властивості.
Вуглецеві і леговані сталі упрочняют пластичною деформацією і загартуванням з отриманням структури мартенситу. З використанням останньої здійснюється виробництво пружин порівняно простих форм - плоских пружин круглого і прямокутного перерізу, гвинтових пружин. Виготовленню пружин складних форм перешкоджають жолоблення виробу при термічній обробці і недостатня пластичність. Виробництво пружин здійснюється також із сталей, легованих ванадієм (50ХФА, 50ХГА, 65С2ВА), кремнієм (60С2, 60С2А), нікелем, марганцем (65Г), хромом, з високоякісних вуглецевих сталей У9А-У12А, які володіють невисокою релаксаційної стійкістю, низькою прокаливаемостью, через що непридатні для роботи при підвищених температурах.
У виробництві пружин, що працюють в умовах змінних напруг, зарекомендували себе володіють високими механічними властивостями хромованадіевой, Хромомарганцевие, хромокремнемарганцовие сталі. У порівнянні з ними крем'янисті стали мають невелику прокаливаемостью, тому з їх використанням відбувається переважно виготовлення пружин малого перетину.
Пружини складних форм виготовляються з дисперсійно-твердіючих сплавів, що володіють найвищими на сьогоднішній день технологічними та експлуатаційними властивостями. У м'якому стані вони високо пластичні, а свої високі характеристики набувають під час старіння (облагороджування) - термічної обробки, завдяки якій відбувається дисперсійне твердіння матеріалу.
Таблиця 1 Межі вмісту елементів у ресорно-пружинних сталях і область їх застосування
Тип сталіСSiMnCrVПрочіеSPУглеродістая термічно обработанная0.45 1.150.300.25 0.7-- - 0.050.04Хромованадіевая термічно обработанная0.45 0.60.300.7 0.91.0 1.20.15-0.040.04
Область застосування вуглецевої термічно обробленої сталі - циліндричні та фасонні пружини з дроту діаметром до 15 мм.
Область застосування хромованадіевой термічно обробленої сталі - важконавантажених циліндричні і фасонні пружини з прутків діаметром до 20 мм; пружини, що працюють при температурі менше 300 градусів Цельсія.
. 3 Виготовлення пружин
Гвинтові пружини виробляються вручну, на токарних верстатах зі спеціальним пристосуванням і на автоматах. Автомати застосовуються, головним чином, на великих заводах, що спеціалізуються на масовому виробництві пружин.
Навивка пружин відбувається в холодну, і тільки товсті пружини навиваются в гарячому стані. Основний матеріал - сталь (мартенівська, тигельна, електросталь).
Доброкачестванность пружинної сталі характеризується:
) тимчасовим опором розриву
) межею пропорційності (не менше 50% від тимчасового опору)
) відносним подовженням
Дріт для пружин вітчизняних заводів при вмісті вуглецю від 0.75% до 1% має наступні механічні якості:
1) тимчасовий опір=130-150 кг/м
) межа пропорційності f=0.75 см
) відносне подовження е=4-6%
Для пружин стиснення і розтягування, що виготовляються холодної навивкой, рекомендується використовувати сталеву вуглецеву пружинний дріт 1 класу по ГОСТ 9389-60. Промисловість випускає її з розмірами 0.14-8 мм. Для одножильних пружин використовується весь діапазо...
