Рессорно-пружинная полоса из стали 80: характеристики и применение
Рессорно-пружинная полоса из стали 80 — горячекатаный сортовой прокат прямоугольного сечения, изготовленный из высокоуглеродистой качественной конструкционной стали марки 80 по ГОСТ 1050. Содержание углерода в пределах 0,77–0,85 % обеспечивает после закалки и среднего отпуска предел упругости не ниже 1150 МПа при твёрдости 42–48 HRC. Полоса поставляется в термически обработанном или нагартованном состоянии и предназначена для изготовления упругих элементов, работающих при циклических нагрузках.
Сортамент и технические параметры
Прокат выпускается по ГОСТ 103 и ГОСТ 4405 с нормированным отклонением по толщине и ширине. Кривизна на 1 м длины не превышает 3 мм для полос толщиной свыше 6 мм. Серповидность контролируется по ГОСТ 4405 и не превышает 5 мм на 1 м при ширине до 100 мм.
| Толщина, мм | Ширина, мм | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Твёрдость, HB |
|---|---|---|---|---|
| 3,0 | 20–60 | 980–1180 | 8 | 285–320 |
| 5,0 | 30–80 | 980–1180 | 8 | 285–320 |
| 8,0 | 40–100 | 880–1080 | 9 | 255–290 |
| 12,0 | 50–120 | 880–1080 | 9 | 255–290 |
| 16,0 | 60–140 | 780–980 | 10 | 230–270 |
Химический состав и структура
Сталь 80 содержит 0,77–0,85 % C, 0,17–0,37 % Si, 0,50–0,80 % Mn, не более 0,25 % Cr и 0,25 % Ni. Сера и фосфор ограничены до 0,030 % и 0,035 % соответственно. После закалки от 790–820 C в масле и отпуска при 400–480 C формируется трооститная структура, обеспечивающая сочетание упругости и сопротивления усталостному разрушению при знакопеременных нагрузках.
Технологические операции
- Резка полосы на заготовки выполняется на гильотинных ножницах или ленточнопильных станках с последующей зачисткой кромок.
- Формообразование упругих элементов — гибка на вальцах, штамповка в штампах с подогревом до 600–650 C при радиусах менее 5 толщин.
- Термообработка — закалка в масле, отпуск в камерных или шахтных печах с защитной атмосферой.
- Поверхностное упрочнение — дробеструйная обработка для повышения предела выносливости на 20–30 %.
- Нанесение покрытий — цинкование, фосфатирование, окраска для защиты от коррозии в условиях повышенной влажности.
Области применения
Полоса из стали 80 применяется в рессорах подвески грузового подвижного состава, пружинах тормозных систем железнодорожного транспорта, упругих элементах муфт и компенсаторов трубопроводов. В станкостроении из неё изготавливают плоские пружины зажимных механизмов, в сельхозмашиностроении — пружинные зубья культиваторов и стойки глубокорыхлителей. В энергетике полоса используется для пружин предохранительных клапанов парогенераторов и элементов виброизоляции турбоагрегатов.
Вопросы и ответы
Какая твёрдость достигается после закалки и отпуска полосы из стали 80?
После закалки от 790–820 C в масле и отпуска при 400–480 C твёрдость составляет 42–48 HRC, что соответствует пределу упругости не ниже 1150 МПа.
Применяется ли сталь 80 для холодной гибки без подогрева?
Холодная гибка возможна при радиусе не менее 8 толщин полосы. При меньших радиусах требуется местный нагрев до 600–650 C во избежание образования трещин.
Какой стандарт регламентирует поставку рессорно-пружинной полосы из стали 80?
Сортамент определяется ГОСТ 103 и ГОСТ 4405, химический состав — ГОСТ 1050. Возможна поставка по ТУ с расширенным допуском по кривизне.
Какие виды покрытий наносятся на полосу для эксплуатации в агрессивных средах?
Применяются горячее цинкование, фосфатирование с последующей окраской, а также гальваническое цинкование толщиной 12–18 мкм для условий повышенной влажности и промышленной атмосферы.
