Рессорно-пружинная полоса 55С2А в Минске

Рессорно-пружинная полоса 55С2А: характеристики, термообработка и применение

Рессорно-пружинная полоса 55С2А — горячекатаный сортовой прокат прямоугольного сечения из кремнистой пружинной стали марки 55С2А, выплавляемой в соответствии с ГОСТ 14959. Буква «А» в обозначении указывает на повышенную чистоту металла по неметаллическим включениям и регламентированное содержание серы и фосфора (не более 0,025 % каждого), что критично для деталей, работающих при знакопеременных и циклических нагрузках. Полоса поставляется в термически обработанном или без термообработки состоянии и предназначена для последующего изготовления упругих элементов методом горячей пластической деформации или механической обработки.

Химический состав и механические свойства

Сталь 55С2А относится к кремнийсодержащим пружинным сталям перлитного класса. Кремний в количестве 1,5–2,0 % повышает предел упругости и сопротивление релаксации напряжений, но одновременно увеличивает склонность к графитизации и обезуглероживанию при нагреве. Углерод в пределах 0,52–0,60 % обеспечивает требуемую твёрдость после закалки. Марганец (0,60–0,90 %) повышает прокаливаемость, хром и никель допускаются как остаточные примеси в ограниченных количествах.

Сортамент и геометрические параметры

Полоса 55С2А выпускается толщиной от 3 до 60 мм и шириной от 12 до 200 мм в зависимости от способа производства. Горячекатаная полоса имеет предельные отклонения по толщине, регламентированные ГОСТ 2590 и ГОСТ 4405, кривизна на 1 м длины не должна превышать 0,5 % от длины. Для ответственных рессор применяется полоса с повышенной точностью прокатки и удалённой обезуглероженной коркой.

• Толщина: 3–60 мм (горячекатаная), 1,5–8 мм (калиброванная).
• Ширина: 12–200 мм.
• Длина: 2–6 м (мерная), немерная по согласованию.
• Кривизна: не более 0,5 % на 1 м длины.
• Серповидность: не более 4 мм на 1 м.

Термическая обработка

Для получения комплекса упругих свойств полосу 55С2А подвергают закалке с температуры 860–880 C в масле или воде с последующим средним отпуском при 400–480 C. Скорость охлаждения при закалке подбирается с учётом сечения: для полосы толщиной свыше 20 мм применяется ступенчатая закалка в расплаве солей для снижения коробления. После отпуска структура представляет собой троостит отпуска, обеспечивающий сочетание прочности и релаксационной стойкости.

Обезуглероживание при нагреве под закалку не должно превышать 2 % от толщины полосы на сторону. Для предотвращения графитизации нагрев ограничивают по времени и температуре, особенно при повторных термических операциях.

Области применения

Рессорно-пружинная полоса 55С2А применяется в узлах, где требуется высокая упругая энергия и стойкость к многократному нагружению:

• Листовые рессоры грузового подвижного состава и карьерной техники.
• Пружины подвески железнодорожных тележек и локомотивов.
• Упругие элементы буферных устройств и поглощающих аппаратов.
• Торсионные валы и стабилизаторы поперечной устойчивости.
• Пружины нажимных механизмов прокатных станов.
• Детали виброизоляторов горно-шахтного оборудования.

В автомобилестроении полоса используется для изготовления рессор грузовых автомобилей и прицепов, работающих в условиях переменных нагрузок и абразивного износа. В станкостроении — для упругих элементов зажимных механизмов.

Технологические особенности изготовления

Гибка и формообразование рессор из полосы 55С2А выполняются в горячем состоянии при 850–950 C с последующей закалкой непосредственно из печи. Заневоливание (обжатие собранного пакета рессор) проводится для создания остаточных напряжений сжатия на рабочей поверхности, что повышает предел выносливости. Дробеструйная обработка поверхности полосы увеличивает циклическую долговечность на 20–30 %.

Сварка полосы 55С2А ограниченно применима из-за склонности к образованию холодных трещин; при необходимости соединения применяют предварительный и сопутствующий подогрев до 200–300 C с последующей термообработкой.

Вопросы и ответы