Acier à ressort : caractéristiques, propriétés, nuances, GOST. Produits en acier à ressort

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Il vaut la peine de commencer par le fait que tout ressort, ressort et autres éléments similaires fonctionnent dans des conditions de déformation élastique rigide et constante. De plus, la plupart des pièces sont également soumises à des charges cycliques. C'est pour ces raisons que des exigences élevées sont imposées à l'acier à ressort en termes d'élasticité, de fluidité, d'endurance, de ductilité, et il est également important d'avoir la résistance nécessaire à la rupture fragile.

Composition

La composition de l'acier, qui convient à la production de ressorts et de ressorts, comprend de 0,5 % à 0,75 % de carbone. Les exigences supplémentaires concernant la teneur en éléments d'alliage pendant la production sont les suivantes:

• Teneur en silicium dans l'acier à ressort jusqu'à 2,8 %;
• teneur en manganèse jusqu'à 1,2 %;
• l'alliage de chrome atteint 1,2 %;
• teneur en vanadium jusqu'à 0,25 %;
• alliage avec du tungstène jusqu'à 1,2 %;
• teneur en nickel jusqu'à 1,7 %.

Il est également important d'ajouter ici que lors de la production d'acier, le processus de raffinement du grain est effectué, ce qui contribue à une augmentation de la résistance du métal aux petites déformations plastiques. Ceci, à son tour,augmente la résistance à la relaxation du produit en acier à ressort.

Demande

Les produits fabriqués à partir de nuances d'acier telles que 55C2, 60C2A, 70C3A sont assez largement utilisés dans les véhicules. Mais ici, vous devez savoir que ce matériau est sujet à des défauts tels que la décarburation ou la graphitisation. Ces défauts sont dangereux en ce qu'ils réduisent considérablement les caractéristiques d'élasticité, ainsi que la résistance du matériau. Afin d'éviter ces défauts et leur impact négatif sur l'acier à ressort, les éléments indiqués ci-dessus y sont ajoutés.

La meilleure performance, contrairement à la variété siliceuse de l'alliage, est le grade 50XFA. Ce type de matériau est devenu le plus utilisé pour la fabrication de ressorts automobiles. De plus, ce type d'acier est très souvent utilisé pour la production de ressorts de soupapes, car il n'est pas sujet à la décarburation. Mais ici, il convient d'ajouter qu'il a une faible trempabilité.

Les ressorts fonctionnent

Il est important de comprendre ici que le fonctionnement de tout ressort, ressort ou toute autre pièce en acier à ressort se caractérise uniquement par le fait que seules les propriétés élastiques du matériau sont utilisées. La valeur totale de leur élasticité est déterminée par les caractéristiques de conception. L'indicateur décisif ici sera le nombre de tours, leur diamètre, ainsi que la longueur du produit lui-même. Un autre point important à noter est la déformation plastique. Ceci n'est le plus souvent pas autorisé dans les ressorts, et donc du matériau utilisé pourla production de ressorts, une résistance élevée aux chocs ou un indice de ductilité n'est pas nécessaire. La principale exigence est le paramètre d'élasticité. La limite supérieure de cette caractéristique devrait être assez grande. Afin d'atteindre le paramètre requis, l'acier est durci à des températures élevées, puis le matériau est trempé à une température de 300 à 400 degrés Celsius.

Propriétés

La propriété principale de l'acier à ressort est la fluidité (élasticité). La valeur maximale de ce paramètre n'est atteinte qu'aux températures indiquées ci-dessus. Cependant, si le matériau est trempé à de tels degrés, la fragilité de revenu du produit final sera de premier ordre. Comme mentionné précédemment, la résistance aux chocs n'est pas critique.

Une autre propriété de l'acier concerne sa composition. Cela se traduit par le fait que sa teneur en carbone est supérieure à celle des autres alliages. Bien que, par rapport à l'acier à outils, il soit encore moins.

Le manganèse et le silicium sont utilisés pour le processus d'alliage conventionnel. Pour des ressorts ou ressorts plus responsables, le chrome et le vanadium sont utilisés comme additifs. Ces deux éléments leur confèrent une élasticité accrue. On peut ajouter que pour obtenir les meilleures performances, l'acier est souvent soumis à une trempe à l'huile ou à l'eau.

Types et nuances d'acier

Les nuances d'acier à ressort sont divisées en plusieurs groupes différents. Il existe des matériaux à usage général. Ceux-ci incluent les grades 65, 70, 75, U9A. Ce produit est utilisé pour fabriquer des ressorts pour des machines avecpetite partie. Les propriétés particulières de ces pièces incluent leur résistance réduite à la relaxation.

Les nuances d'acier au silicium 55C2, 60C, 60C2 sont utilisées pour créer des éléments tels que des ressorts et des ressorts utilisés dans les industries automobile, automobile et des tracteurs, ainsi que dans l'industrie ferroviaire. Il est important d'ajouter ici que ces éléments sont sujets à la décarburation. Cet acier n'a pas de propriétés particulières.

Un autre type d'acier est un alliage complexe. Ce produit est disponible sous les marques 50XFA et 60C2XFA. L'utilisation de ce matériau est utilisée s'il est nécessaire de créer des ressorts ou des ressorts pour des pièces importantes. La résistance à la température de ce matériau est jusqu'à +300 degrés Celsius.

Vous pouvez également mettre en évidence l'acier à usage spécial. Ceux-ci incluent de tels produits de la classe martensitique 30X13, 40X13. Ils sont utilisés pour la production de ressorts ou de ressorts conventionnels, cependant, ils ont des propriétés particulières. La caractéristique de l'acier à ressort de cette nuance est qu'il a une résistance accrue à la corrosion, une résistance accrue à la chaleur (jusqu'à 550 degrés Celsius), ainsi que des propriétés magnétiques prononcées.

Exigences GOST

Pour les aciers à ressort, ainsi que pour d'autres produits les plus divers, GOST a été adopté. Il fixe toutes les règles concernant le matériel. Par exemple, les exigences techniques suivantes y sont décrites.

• La fraction massique d'une substance telle que le cuivre ne doit pas dépasser 0,2 %. Et la quantité résiduelle de nickel ne doit pasêtre supérieur à 0,25 %.
• Pour une nuance d'acier telle que 60S2G, il existe une exigence distincte qui stipule que la fraction massique totale de soufre et de phosphore ne doit pas dépasser 0,06 %.
• Une nuance d'acier telle que 51XFA selon GOST est destinée uniquement à la production de fil à ressort.
• L'acier à ressort GOST prescrit également que, sur commande individuelle du consommateur, la fraction massique de manganèse contenue dans l'acier peut être réduite, malgré les prescriptions indiquées dans le tableau disponible dans le même document. Ceci est à condition que l'alliage n'ait pas été allié avec du chrome et du nickel.

Acier résistant à la corrosion

L'une des nuances d'acier spécial se distingue par sa résistance accrue à la corrosion. Afin de maximiser la résistance du matériau au processus qui le détruit, du chrome et du nickel y sont ajoutés en une quantité de 13 à 27% et de 9 à 12%, respectivement. En d'autres termes, ces produits appartiennent au groupe des aciers fortement alliés.

Le principal élément formant l'austénite dans un tel produit est le nickel. Alors que le manganèse, par exemple, a un effet plus faible sur la formation d'austénite, l'effet de son utilisation est presque deux fois plus faible. Si la région austénitique doit être encore élargie, des substances telles que le carbone ou l'azote peuvent être utilisées.