Análisis de lotería Kic

La selección de materiales para resortes debe basarse en la naturaleza de la carga del resorte, estado de fuerza, nivel de tensión, temperatura de funcionamiento, medio ambiente, vida útil, requisitos de conductividad eléctrica y permeabilidad magnética. Se determinan el rendimiento del proceso, las fuentes de materiales y los precios.

Al determinar la forma de la sección transversal y el tamaño de los materiales, se debe dar prioridad a las series de tamaños especificadas en las normas nacionales y ministeriales, y se debe evitar el uso de series de materiales no estándar, ya que tanto como sea posible.

Los resortes de tamaño pequeño y mediano, especialmente los resortes de tensión en espiral, deben dar prioridad a los alambres de acero reforzado, alambres de acero estirados en frío isotérmicos con baño de plomo y alambres de acero templados y revenidos con aceite, que tienen mayor resistencia y buena calidad superficial. y propiedades de fatiga superiores a las del alambre de acero templado y revenido ordinario, con procesamiento simple, buena artesanía y calidad estable.

El alambre de acero para resortes al carbono y el alambre de acero para piano producen una gran tensión residual después del estirado en frío. La tensión residual después del procesamiento del resorte es grande, los cambios dimensionales después del templado son grandes y la precisión dimensional es difícil de controlar. El alambre de acero templado y revenido en aceite se prepara y refuerza después de que el alambre de acero se estira al tamaño especificado y básicamente no hay tensión residual. Después del templado a baja temperatura, el resorte formado tiene pocos cambios dimensionales y su estabilidad térmica es mejor que la del alambre de acero reforzado estirado en frío.

Para resortes de tamaño grande y mediano, aquellos con mayor precisión de carga y requisitos de tensión deben elegir materiales estirados en frío o acero pulido estirado en frío. Para resortes con menor precisión de carga y tensión, se puede utilizar acero laminado en caliente.

Las ballestas generalmente utilizan marcas de acero plano como 55Si2Mn, 60Si2MnA, 55SiMnVB, 55SiMnMoV, 60crmmn y 60CrMnB.

La sección transversal del material del resorte helicoidal debe ser principalmente circular. Los materiales de sección transversal cuadrada y rectangular tienen una gran capacidad de carga, buena resistencia al impacto y resortes miniaturizados, pero tienen menos fuentes de material. Y el precio es elevado, salvo necesidades especiales, generalmente trate de no elegir este material. En los últimos años se han desarrollado alambres de acero redondos y se han utilizado alambres de acero laminados planos en lugar de alambres de acero trapezoidales, con lo que se han obtenido buenos resultados.

Los materiales elásticos que trabajan a altas temperaturas requieren una buena estabilidad térmica, resistencia a la relajación o a la fluencia, resistencia a la oxidación y cierta resistencia a la corrosión del medio.

Cuando la temperatura de funcionamiento del resorte aumenta, el módulo elástico del material del resorte disminuye, lo que resulta en una reducción de la rigidez y la capacidad de carga. Por lo tanto, los resortes que trabajan a altas temperaturas deben conocer la tasa de cambio (valor) del módulo elástico y calcular el impacto de la disminución en la capacidad de carga del resorte en el rendimiento. Según GB1239, cuando la temperatura de funcionamiento de los resortes helicoidales ordinarios excede los 60 °C, se debe corregir el módulo de corte. La fórmula es: Gt=KtG, donde g es el módulo elástico a temperatura ambiente-módulo de corte a la temperatura de funcionamiento t; KT -El coeficiente de corrección de temperatura se selecciona de acuerdo con la Tabla 2-98.

Los materiales para resortes utilizados a bajas temperaturas deben tener una buena tenacidad a bajas temperaturas. El alambre de acero para resortes al carbono, el alambre de acero para piano y el alambre de acero para resortes de acero inoxidable austenítico como 1Cr18Ni9, aleaciones de cobre, aleaciones de níquel, etc. tienen buena tenacidad y resistencia a bajas temperaturas.

Tabla 2-98 Coeficiente de corrección de temperatura Kt

Marca registrada

Temperatura de funcionamiento/℃

≤60

150

200

250

Agachadiza

50CrVA

60Si2Mn

1Cr18Ni9Ti

0Cr17Ni7A1

QBe2

1

1

1

1

1

0.96

0.99

0.98

0.95

0.95

0,95

0,98

0,94

0,94

0,94

0,94

0,98

0,90

0,92

0,92

A bajas temperaturas, la fragilidad del material es muy sensible a los defectos superficiales, Por lo tanto, existen requisitos estrictos para la calidad de la superficie.

A bajas temperaturas, el grado de corrosión de los materiales por los medios ambientales es mucho menor que en los invernaderos, y el revestimiento de cadmio y zinc puede provocar fácilmente fragilidad en frío.

A bajas temperaturas, el módulo elástico y el coeficiente de expansión del material cambian muy poco y pueden ignorarse durante el diseño.

La dureza (es decir, la resistencia) de los resortes fabricados con acero para resortes debe seleccionarse en función de las propiedades de carga y las condiciones de tensión del resorte. Sin embargo, la dureza está fuertemente relacionada con la tenacidad a la fractura por deformación plana.

Se puede ver en la relación de la curva que a medida que aumenta la dureza, el valor de tenacidad a la fractura por deformación plana (KIC) disminuye significativamente. Es decir, al determinar el valor de dureza del resorte, bajo la premisa de cumplir con los requisitos característicos del resorte, cuanto menor sea el valor de dureza, mejor.

A la hora de seleccionar materiales para muelles, se debe prestar atención a la templabilidad del acero. Ya sea que la sección transversal del material del resorte esté endurecida o no, el grado de endurecimiento tiene una gran relación con la calidad del resorte.

El resorte en sí actúa como conductor o resortes que funcionan en ambientes de agua (incluida el agua de mar) y vapor, en condiciones de humedad variable, generalmente utilizan materiales de cobre y oro.

Los resortes que trabajan en contacto con ácidos y otros medios corrosivos generalmente están hechos de materiales resistentes a la corrosión, como acero inoxidable resistente a los ácidos o aleaciones de níquel. El resorte utilizado en condiciones ambientales medias generales está hecho de acero para resortes ordinario y la superficie del resorte tiene un revestimiento antioxidante o galvanoplastia (galvanizado, cadmio, cobre) para evitar la corrosión.

Para garantizar que la precisión de los resortes utilizados en los instrumentos de pesaje no se vea afectada por los cambios de temperatura, generalmente se utilizan aleaciones elásticas constantes cuyo módulo elástico y coeficiente de expansión no cambian mucho.

Los plásticos reforzados se pueden utilizar para resortes con fines especiales como ligereza, aislamiento, anticolisión y anticorrosión. En la actualidad, el resorte de plástico más adecuado es el plástico reforzado termoendurecible GFRP, que utiliza resina epoxi y resina fenólica como matriz y fibra de vidrio como refuerzo. El caucho antivibración también se puede utilizar para fabricar varios tipos de resortes de caucho.

Ejemplos de calidades y usos del acero para muelles

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Ejemplos de uso de placas de matrícula

Hélices en los vagones de trenes No 60 y 70 Resortes, resortes helicoidales redondos y cuadrados en máquinas en general, resortes en máquinas pequeñas.

Resortes helicoidales circulares y ballestas utilizados para soportar vibraciones en vehículos ferroviarios, automóviles y tractores.

65Mn se utiliza para varios resortes achatados de gran tamaño, como resortes de láminas amortiguadoras, resortes helicoidales, resortes de válvulas, resortes de embrague, resortes de freno, etc. para vehículos livianos y automóviles.

Resortes de láminas 55Si2M, resortes helicoidales, resortes de válvulas de retención para vehículos y otros resortes importantes que trabajan bajo alta tensión en automóviles, tractores y vehículos ferroviarios.

Muelles delanteros y traseros de automóvil y muelles auxiliares 55Si2MnB.

Muelles de láminas, muelles helicoidales y válvulas de retención de 60Si2Mn y

60Si2MnA para válvulas de seguridad en automóviles, tractores y vehículos ferroviarios, utilizados en la fabricación para soportar cargas alternas y trabajos bajo estrés elevado. de resortes helicoidales y piezas grandes e importantes.

El acero 10.50 se utiliza para fabricar piezas con alta resistencia al desgaste, pequeña carga dinámica y pequeño impacto, como engranajes fundidos, tirantes, rodillos, etc. Fabricación de pequeños resortes, arados excavadores en maquinaria agrícola, mandriles y ejes pesados, etc. y puede fabricar piezas fundidas.

El acero 11.55 se utiliza para fabricar bielas, rodillos, engranajes, ballestas, ruedas, llantas, etc. También se puede utilizar como fundición.

El acero 12.60-65 se utiliza para fabricar resortes, anillos elásticos, arandelas diversas y embragues, así como ejes, rodillos y ejes excéntricos en maquinaria en general.

El acero 13.70-85 se utiliza para fabricar resortes y mecanismos de relojería, alambre de acero para cables metálicos y piezas de alta dureza como arados, accionadores y rodillos.

El acero de 14,15Mn-25Mn se utiliza para fabricar piezas con altas propiedades mecánicas en el centro que requieren carburación.

El acero de 15,30Mn-35Mn se utiliza principalmente para fabricar pernos, tuercas, varillas roscadas y pedales de freno. También se puede utilizar para fabricar piezas pequeñas que trabajan bajo tensión elevada, como ganchos, anillas y cadenas en maquinaria agrícola.

El acero 40 Mn-45 Mn (16) se utiliza para fabricar piezas sujetas a cargas de fatiga, como cigüeñales y bielas. También se puede utilizar como tornillos y tuercas que trabajan bajo alta tensión.

El acero de 17,50Mn-55Mn se utiliza para fabricar engranajes, ejes de engranajes, placas de fricción, rodillos, resortes y otras piezas con alta resistencia al desgaste y tratamiento térmico bajo cargas elevadas.

El acero de 18,60Mn-70Mn se utiliza para fabricar muelles y rejas de arado.