Рессорно-пружинная полоса из стали 85: характеристики и применение
Рессорно-пружинная полоса из стали 85 — горячекатаный сортовой прокат прямоугольного сечения, изготовленный из высокоуглеродистой качественной конструкционной стали марки 85 по ГОСТ 14959-2016. Содержание углерода в пределах 0,82–0,90 % обеспечивает после закалки и среднего отпуска предел упругости не ниже 1150 МПа и релаксационную стойкость при циклическом нагружении. Полоса поставляется в термически обработанном или без термообработки состоянии, с нормированной макроструктурой и обезуглероженным слоем не более 2 % от толщины сечения.
Сортамент и технические параметры
Прокат выпускается толщиной 3–16 мм и шириной 20–100 мм с предельным отклонением по толщине от –0,3 до +0,5 мм. Кривизна полосы не превышает 4 мм на 1 м длины. Косина реза при мерной длине 2–6 м — не более 5 мм. Механические свойства после закалки в масле (830–850 C) и отпуска при 420–480 C:
- предел прочности в — 1150–1400 МПа;
- предел текучести 0,2 — не менее 1000 МПа;
- относительное удлинение 5 — 6–8 %;
- твёрдость — 42–48 HRC;
- ударная вязкость KCU — не менее 25 Дж/см.
Сталь 85 склонна к графитизации при длительной эксплуатации выше 250 C, поэтому рабочий диапазон ограничен температурой –40…+200 C. Прокаливаемость в масле — до 12 мм в критическом диаметре.
Области применения
Полоса из стали 85 применяется для изготовления упругих элементов, работающих при знакопеременных нагрузках:
- плоские пружины тормозных механизмов подъёмно-транспортного оборудования;
- рессоры подвески сельскохозяйственной техники и прицепного состава;
- пружинные фиксаторы и защёлки в штампах холодной листовой штамповки;
- упругие элементы натяжных устройств конвейерных линий;
- пружины клапанных механизмов компрессорного оборудования.
Технологические операции
Полоса допускает гибку в холодном состоянии при радиусе не менее 2,5 толщины, резку на пресс-ножницах и дисковых пилах, а также сварку стыков контактным способом. После формообразования обязательна закалка с отпуском для снятия наклёпа и восстановления упругих характеристик. Обработка резанием возможна только в отожжённом состоянии (твёрдость не более 207 HB).
| Толщина, мм | Ширина, мм | в, МПа | Твёрдость, HRC | Кривизна на 1 м, мм |
|---|---|---|---|---|
| 3,0 | 20–40 | 1150–1300 | 42–46 | 3 |
| 6,0 | 40–63 | 1200–1350 | 44–47 | 4 |
| 10,0 | 63–80 | 1250–1400 | 45–48 | 4 |
| 16,0 | 80–100 | 1150–1350 | 42–47 | 4 |
Вопросы и ответы
Какая термообработка обеспечивает максимальную упругость полосы из стали 85?
Закалка в масле от 830–850 C с последующим отпуском при 420–480 C. Такой режим даёт твёрдость 42–48 HRC и предел упругости не ниже 1150 МПа при сохранении достаточной пластичности.
Допускается ли эксплуатация полосы при отрицательных температурах?
Да, до –40 C при условии отсутствия ударных нагрузок. Ниже этой температуры возрастает риск хрупкого разрушения из-за высокого содержания углерода.
Чем сталь 85 отличается от стали 65Г для пружинной полосы?
Сталь 85 не содержит легирующих добавок и имеет более узкий интервал прокаливаемости. Сталь 65Г за счёт марганца обеспечивает сквозную закалку в сечениях до 20 мм и применяется при повышенных требованиях к прокаливаемости.
Какой радиус гибки допустим в холодном состоянии?
Не менее 2,5 толщины полосы при гибке поперёк проката. При меньших радиусах требуется предварительный отжиг или нагрев зоны гиба до 600–650 C.
