Материалы для производства тарельчатых пружин

Трудно представить современный мир без тарельчатых пружин, которые производятся для удовлетворения самых высоких требований по наработке до усталостного разрушения. Они применяются в различных механизированных и автоматических приборах, автомобилях. Тарельчатые пружины могут функционировать в агрессивных средах и при влиянии любых атмосферных явлений. Но эффективность применения тарельчатой пружины в тех или иных условиях напрямую зависит от того, из какого материала она изготовлена. Поэтому прежде чем заказать тарельчатую пружину, нужно выяснить, из чего она произведена. Использованный сплав или марка стали, защитно-декоративное покрытие могут многое сказать о характеристиках заготовки.

Для изготовления тарельчатых пружин используются стандартные, титановые сплавы и сплавы стойкие к коррозии. Поговорим кратко о каждом из них.

Производство из стандартных материалов

В изготовлении тарельчатых пружин применяются следующие металлы и сплавы:

• Ck67 (1.1231). Данный сплав применяется для изготовления пружин диаметром до 1,25 мм, имеющих небольшой уровень напряжения. Пружины из этого сплава обычно используются в стандартном оборудовании, благодаря невысокой стоимости стали. В некоторых случаях ее используют для изготовления пружин толщиной до 4 мм.
• 50CrV4 (1,8159) – это высоколегированный сплав. Использование данного сплава для производства пружин гарантирует их стойкость при эксплуатации при температурах до 200°С. Сталь обеспечивает высокую выносливость изделий при циклическом использовании. При этом релаксация усилий будет меньше по сравнению со сталью другой марки. Благодаря невысокой стоимости материала, его обычно применяют при производстве пружин, использующихся для стандартного оборудования.
• 51CrMoV4 (1,7701). В сплав добавлен молибден, что повышает прокаливаемость листов, позволяя изготавливать тарельчатые пружины толщиной до 40 мм. Основные свойства такие же, как и у сплава 50 CrV4. Сталь более пластична, что дает возможность эксплуатировать изделия при низких температурах (до – 20 °С).

Если пружину нужно использовать в особых условиях, например, при постоянном воздействии агрессивных веществ, перепадах температур и повышенной влажности, то рекомендуем приобретать изделия из специальных сплавов – стойких к коррозии.

Стали и сплавы стойкие к коррозии, использующиеся при производстве

Из-за высокого содержания никеля устойчивые к коррозии материалы обычно обладают в исходном состоянии аустенитной кристаллической решеткой. Они не могут подвергаться закалке и отпуску с мартенситным или бейнитным превращением, как стандартные легированные стали.

Хорошие механические свойства в сплавах, стойких к коррозии, достигаются путем изменения кристаллических структур сплава, деформационным наклепом при прокатке и упрочнением дисперсными частицами при термической обработке.

Коррозионностойкие тарельчатые пружины делают из:

• X12CrNi 17 7 (1.4310). Сплав по стандарту DIN 17224 широко применяется для изготовления пружин тарельчатого типа. Холодная прокатка усиливает прочность изделий. А вот максимальная толщина заготовок составляет всего 2 мм и ограничивается нагартованным листом. Небольшие магнитные свойства получаются в результате деформационного наклепа при холодной прокатке.
• Х7CrNiAl17 7 (1.4568). Коррозионностойкая пружинная сталь X7CrNiAl 17 7 по DIN 17224 упрочняется закалкой и отпуском. Дополнительную прочность обеспечивает деформационный наклеп листов и упрочнение дисперсионными частицами. Отрицательными свойствами сплава является его высокая магнитность. Она не проходит после отожжения, а холодная прокатка ее усиливает.
• Х5CrNiMo 18 10 (1.4401). Данный сплав отличается высокой стойкостью металла к коррозии. Преимуществом является отсутствие магнитных свойств.

Пружины из титановых сплавов

Высокопрочные пружинные титановые сплавы обладают целым набором уникальных свойств:

• их плотность ниже, чем у стальных сплавов в 1,5-2 раза;
• по сравнению со сталями удельная прочность в 2-2,5 раза выше;
• высокая коррозионная стойкость;
• не имеют магнитных свойств;

Тарельчатые пружины из титановых сплавов имеют ряд преимуществ. Их масса значительно ниже аналогов из сталей. Компактные размеры, малый объем, отсутствие магнитных свойств и хороший коррозиестойкий эффект позволяет эксплуатировать их в различных условиях.