Рессорно-пружинная полоса в Минске

Рессорно-пружинная полоса: сортамент, механические свойства и применение

Рессорно-пружинная полоса горячекатаный или холоднокатаный сортовой прокат прямоугольного сечения из конструкционной легированной и углеродистой стали, предназначенный для изготовления упругих элементов: рессор, пружин, торсионов, мембран и сильфонов. Материал поставляется в состоянии после прокатки, нормализации или закалки с отпуском, что определяет его способность воспринимать многократные знакопеременные нагрузки без остаточной деформации.

Ключевое отличие рессорно-пружинной полосы от полосы общего назначения повышенное содержание углерода (от 0,45 до 0,85%) и легирующих компонентов (кремний, марганец, хром, ванадий), формирующих после термообработки структуру троостита или сорбита отпуска. Твёрдость готового изделия достигает от 38 до 45 HRC, предел текучести от 1100 до 1600 МПа в зависимости от марки стали и сечения.

Сортамент и геометрические параметры

Полоса выпускается толщиной от 3 до 45 мм и шириной от 20 до 200 мм. Допуски по толщине соответствуют классам точности Б и В по ГОСТ 103-2006, по ширине классам Б и В по ГОСТ 103-2006. Длина мерная от 2 до 12 м, кратная с припуском от 100 до 150 мм на каждый рез. Кромки полосы обрезные или необрезные, скругление радиусом от 0,1 до 0,3 толщины.

Для холодной навивки пружин применяется полоса с обрезной кромкой и шероховатостью поверхности Ra не более 2,5 мкм. Горячекатаный прокат для рессор грузового транспорта допускает поверхностные дефекты глубиной не более 0,15 мм, не выводящие размер за пределы минусового допуска.

Марки стали и химический состав

Основные марки рессорно-пружинной полосы регламентируются ГОСТ 14959-2016. Выбор марки определяется условиями нагружения и рабочей температурой узла.

• 65Г углеродистая марганцовистая сталь, применяется для пружин и рессор, работающих при статических и умеренно динамических нагрузках;
• 60С2, 60С2А кремнистая сталь, повышенная прокаливаемость, используется для рессор грузовых автомобилей и железнодорожного транспорта;
• 50ХГА, 50ХГФА хромомарганцевая и хромомарганцеванадиевая стали, высокая усталостная прочность, работа при знакопеременных нагрузках;
• 60С2ХФА хромокремнистая сталь с ванадием, для особо ответственных пружин клапанов двигателей внутреннего сгорания;
• 70С3А высококремнистая сталь, для тяжёлых рессор карьерных самосвалов и буровой техники.

Механические свойства после термообработки

Механические характеристики определяются на образцах, прошедших закалку с отпуском. Твёрдость, предел прочности и относительное сужение зависят от марки стали и толщины полосы.

Технологические особенности обработки

Полоса поставляется в термически обработанном или нормализованном состоянии. Для холодной штамповки и навивки применяется прокат в отожжённом состоянии с твёрдостью не более 255 HB, что обеспечивает деформируемость без трещинообразования. После формообразования изделия подвергаются закалке от температур от 830 до 870 C в масле или расплаве солей и отпуску при температурах от 400 до 520 C.

При изготовлении листовых рессор полоса подвергается гибке в горячем состоянии с последующей закалкой в специальных приспособлениях, фиксирующих радиус кривизны. Допуск на стрелу прогиба после термообработки составляет от 0,5 до 1,5% длины рессоры в зависимости от класса точности.

Области применения

Рессорно-пружинная полоса используется в узлах, воспринимающих циклические нагрузки с амплитудой напряжений до 60% предела текучести. Основные потребители предприятия автомобилестроения, вагоностроения, сельхозмашиностроения и производители промышленного оборудования.

• листовые рессоры грузовых автомобилей, прицепов и полуприцепов;
• винтовые цилиндрические и конические пружины сжатия, растяжения и кручения;
• торсионы подвески легковых автомобилей и бронетехники;
• пружины клапанного механизма двигателей внутреннего сгорания;
• упругие элементы сцепления, тормозных систем и амортизаторов;
• мембраны и сильфоны контрольно-измерительных приборов и регуляторов давления.

Для железнодорожного транспорта полоса применяется в рессорном подвешивании грузовых и пассажирских вагонов, где требуется сочетание высокой усталостной прочности и стабильности упругих характеристик в диапазоне температур от 60 до +60 C.

Контроль качества и дефектоскопия

Каждая партия полосы проходит контроль химического состава, механических свойств и макроструктуры. Ультразвуковой контроль выявляет внутренние расслоения и флокены, недопустимые в прокате ответственного назначения. Контроль твёрдости проводится по методу Роквелла на торцевой поверхности образца, отобранного от каждого десятого прутка партии.

Приёмка осуществляется по группам контроля: группа 1 без ультразвукового контроля, группа 2 со сплошным ультразвуковым контролем, группа 3 с контролем усталостной прочности на образцах. Для авиационной промышленности и спецтехники применяется группа 3 с дополнительной проверкой на отсутствие обезуглероженного слоя глубиной более 0,1 мм.

Вопросы и ответы (FAQ)