Aços mola: características, propriedades, graus, GOST. Produtos de aço para molas

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificação: 2023-12-17 10:38

Vale a pena começar com o fato de que qualquer mola, mola e outros elementos semelhantes são operados em condições de deformação elástica rígida e constante. Além disso, a maioria das peças também está sujeita a cargas cíclicas. É por essas razões que as altas demandas são colocadas no aço para molas em termos de elasticidade, fluidez, resistência, ductilidade, e também é importante ter a resistência necessária à fratura frágil.

Composição

A composição do aço, adequada para a produção de molas e molas, inclui de 0,5% a 0,75% de carbono. Os requisitos adicionais para o teor de elementos de liga durante a produção são os seguintes:

• Teor de silício em aço mola até 2,8%;
• teor de manganês até 1,2%;
• liga de cromo atinge 1,2%;
• teor de vanádio até 0,25%;
• ligação com tungstênio até 1,2%;
• teor de níquel até 1,7%.

É importante acrescentar aqui que durante a produção do aço é realizado o processo de refinamento do grão, o que contribui para o aumento da resistência do metal a pequenas deformações plásticas. Isto por sua vez,aumenta a resistência ao relaxamento do produto de aço de mola.

Aplicativo

Muito utilizados em veículos são produtos feitos de aços como 55C2, 60C2A, 70C3A. Mas aqui você precisa saber que este material está sujeito a defeitos como descarbonetação ou grafitização. Essas deficiências são perigosas, pois reduzem muito as características de elasticidade, bem como a resistência do material. Para evitar esses defeitos e seu impacto negativo no aço de mola, os elementos indicados acima são adicionados a ele.

O melhor desempenho, em contraste com a variedade siliciosa da liga, é o grau 50XFA. Este tipo de material tem se tornado o mais utilizado para a fabricação de molas automotivas. Além disso, este tipo de aço é muito utilizado para a produção de molas de válvulas, pois não está sujeito a descarbonetação. Mas aqui vale acrescentar que tem baixa temperabilidade.

Funcionamento de molas

É importante entender aqui que o funcionamento de qualquer mola, mola ou qualquer outra peça de aço de mola é caracterizado apenas pelo fato de serem utilizadas apenas as propriedades elásticas do material. O valor total de sua elasticidade é determinado pelos recursos de design. O indicador decisivo aqui será o número de voltas, seu diâmetro e o comprimento do próprio produto. Outro ponto importante a ser observado é a deformação plástica. Isso geralmente não é permitido em nascentes e, portanto, do material usado paranão é necessária a produção de molas, alta resistência ao impacto ou índice de ductilidade. O principal requisito é o parâmetro de elasticidade. O limite superior desta característica deve ser bastante grande. Para atingir o parâmetro necessário, o aço é endurecido em altas temperaturas e, em seguida, o material é revenido a uma temperatura de 300-400 graus Celsius.

Propriedades

A principal propriedade do aço para molas é a fluidez (elasticidade). O valor máximo deste parâmetro é alcançado apenas nas temperaturas indicadas acima. No entanto, se o material for temperado em tais graus, a fragilidade da têmpera do produto final será de primeira ordem. Como mencionado anteriormente, a resistência ao impacto não é crítica.

Outra propriedade do aço diz respeito à sua composição. É expresso no fato de que o teor de carbono é maior do que em outras ligas. Embora, quando comparado com o aço ferramenta, ainda seja menor.

Manganês e silício são usados para o processo de liga convencional. Para molas ou molas mais responsáveis, o cromo e o vanádio são usados como aditivos. Estes dois elementos conferem-lhes maior elasticidade. Pode-se acrescentar que, para obter as melhores propriedades de desempenho, o aço é frequentemente submetido a têmpera em óleo ou água.

Tipos e graus de aço

As classes de aço para molas são divididas em muitos grupos diferentes. Existem materiais de uso geral. Estes incluem os graus 65, 70, 75, U9A. Este produto é utilizado para fazer molas para máquinas compequena seção. As propriedades especiais dessas peças incluem sua resistência ao relaxamento reduzida.

Os graus de aço silício 55C2, 60C, 60C2 são usados para criar elementos como molas e molas usadas nas indústrias automotiva, automotiva e de tratores, bem como na indústria ferroviária. É importante acrescentar aqui que esses elementos são propensos à descarbonetação. Este aço não possui propriedades especiais.

Outro tipo de aço é de liga complexa. Este produto está disponível sob as marcas 50XFA e 60C2XFA. Recorre-se ao uso deste material caso seja necessário criar molas ou molas para peças importantes. A resistência à temperatura deste material é de até +300 graus Celsius.

Você também pode destacar o aço para fins especiais. Estes incluem produtos da classe martensítica 30X13, 40X13. São utilizados para a produção de molas convencionais ou molas, porém possuem propriedades especiais. A característica do aço de mola deste grau é que ele tem maior resistência à corrosão, maior resistência ao calor (até 550 graus Celsius), bem como propriedades magnéticas pronunciadas.

requisitos GOST

Para aços mola, assim como para outros produtos mais diversos, adotou-se o GOST. Ele define todas as regras sobre o material. Por exemplo, os seguintes requisitos técnicos estão descritos lá.

• A fração de massa de uma substância como o cobre não deve exceder 0,2%. E a quantidade residual de níquel não deveser superior a 0,25%.
• Para um tipo de aço como 60S2G, há um requisito separado que estabelece que a fração de massa total de enxofre e fósforo não deve exceder 0,06%.
• Um grau de aço como 51XFA de acordo com GOST destina-se apenas à produção de arame de mola.
• O aço para molas GOST também prescreve que, por ordem individual do consumidor, a fração mássica de manganês contida no aço pode ser reduzida, apesar das prescrições indicadas na tabela disponível no mesmo documento. Isso desde que a liga não tenha sido ligada com cromo e níquel.

Aço resistente à corrosão

Um dos tipos de aço para fins especiais difere por ter uma maior resistência à corrosão. Para maximizar a resistência do material ao processo que o destrói, são adicionados cromo e níquel na quantidade de 13 a 27% e 9 a 12%, respectivamente. Ou seja, esses produtos pertencem ao grupo dos aços de alta liga.

O principal elemento formador de austenita em tal produto é o níquel. Enquanto o manganês, por exemplo, tem um efeito mais fraco na formação da austenita, o efeito de seu uso é quase duas vezes menor. Se a região austenítica precisar ser expandida, substâncias como carbono ou nitrogênio podem ser usadas.