Материалы тарельчатых пружин Mubea

• Общее
• Стандартные материалы
• Коррозионностойкие материалы
• Термостойкие материалы
• Антимагнитные и коррозионностойкие материалы
• Высокотемпературные материалы

Общее

Тарельчатые пружины Mubea производятся для удовлетворения самых взыскательных требований к наработке до усталостного разрушения с минимальным количеством ослаблений. Эти свойства в большей степени зависит от выбора материала изготовления пружин. Для пружин, использующихся в стандартном оборудовании, используются материалы Ck 67 и 50 CrV 4. Эти материалы очень экономичны, поэтому широко используется для пружин в группе 1 (Ch 67) и в группе 2 и 3 (50 CrV 4).
Кроме того, специальные материалы могут быть использованы для нестандартного оборудования, требующего:

• Высокое сопротивление коррозии
• Высокая или низкая рабочая температура
• Антимагнитные свойства

Стандартные материалы

Ck 67 (1.1231)
Эта пружинная сталь является экономически эффективным материалом для оборудования с невысоким уровнем давления. Он используется исключительно для пружин группы 1 (диск толщиной <1,25 мм) до DIN 2093. В особых случаях он может быть также использован для тарельчатых пружины с толщиной до 4 мм.

50 CrV 4 (1.8159)
50 CrV 4 является наиболее часто используемым материалом для тарельчатых пружин. Являясь высоколегированным сплавом, он обеспечивает лучшие свойства пружин в интервале температур от - 15 °С до + 150 °С. Если сокращение долговечности не является критичным фактором, этот материал может использоваться при температурах до - 25 °С. Термически закаленный материал можно использовать при температурах до + 200 °С. Данный материал обеспечивает меньшее число ослаблений по сравнению с нелегированной сталью.

51 CrMoV 4 (1.7701)
51 CrMoV 4 обладает свойствами, близкими к 50 CrV 4. В связи с добавлением молибдена, части материала толщиной до 40 мм могут быть легко закалены. Из-за его более высокой пластичности, 50 CrMoV 4 обеспечивает лучшие свойства, чем 50 CrV 4 в диапазоне от 0 °C до -20 °C.

Коррозионностойкие материалы

Из-за высокого содержания никелевого сплава, устойчивые к коррозии материалы, обладают аустенитной кристаллической решеткой в их исходном состоянии. Другими словами, они не могут подвергаться закалки и отпуску мартенситно или бейнитно, как это делается со стандартными материалами. В противоположность этому, коррозионностойкие пружинные стали получают свою прочность путем смешения кристаллических структур, холодной закалки при прокатке (см. DIN 17 224) и упрочнение дисперсными частицами (X 7 CrNiAl 17 7).

Прочность, достаточная для пружин, достигается только после определенной степени прокатки. Следовательно, максимальная толщина пружины ограничена. Пружины, изготовленные из коррозионностойких материалов может также использоваться при очень низких температурах. С другой стороны, прочность полученная путем холодной прокатки, теряется при температуре выше + 200 °С.

X 12 CrNi 17 7 (1.4310)
Хромоникелевый сплава X 12 CrNi 17 7 до DIN 17224 обычно используется для коррозионно-стойких тарельчатых пружин. Ппрочность этого материала достигается за счет холодной прокатки. Максимальная толщина материала для тарельчатых пружин, следовательно, ограничивается 2 мм. Холодная закалка приводит к более или менее выраженному намагничиванию частей.

Х 7 CrNiAl 17 7 (1.4568)
В соответствии с DIN 17224, X 7 CrNiAl 17 7 является коррозионностойкой пружинной сталью, которая подвергается закалки и отпуску. Она сохраняет свою прочность и методом холодной штамповки и упрочнение дисперсными частицами. Сталь Х 7 CrNiAl 17 7 обладает очень высокой магнитностью уже в мягком состоянии. Холодная формовка еще более усиливает магнитные свойствами этой стали.

Х 5 CrNiMo 18 10 (1.4401)
Эту сталь отличает высокая коррозионная стойкость и антимагнитные свойства.

Термостойкие материалы

Большинство термостойких материалов являются сталями мартенситной закалки. Из-за высокого содержания сплава, они демонстрируют низкий уровень ползучести в более высоких диапазонах температур по сравнению со стандартными материалами.
Расчет верхних рабочих температур основан на продолжительных воздействия высоких температур. Пружины также могут подвергаться воздействию температур около 100 °С выше, чем перечисленные в течение короткого периода (примерно до 1 часа) без влияния на их свойства.
При проектировании тарельчатых пружин, следует иметь в виду, что коэффициент упругости уменьшается при повышении температуры и увеличивается при ее понижении. По этой причине тарельчатые пружиы будут иметь более низкую упругость при температуре выше комнатной температуры, и более высокую упругость при температуре ниже комнатной температуры. Для пружин изготовленных из термостойких материалов, следует отметить, что из-за хрупкого разрушения возможен преждевременный выход из строя.

X 35 CrMo 17 (1.4122)
X 35 CrMo 17 имеет более высокую термическую стабильность в следствии добавления молибдена. Этот материал также обладает коррозионно-стойкими свойствами, при условии использования в определенных типах оборудования. Однако его коррозионностойкость ограничена силами материалов, необходимых для тарельчатых пружин. В морской воде или аналогичных условиях данный материал не является коррозионностойким.

X 22 CrMoV 12 1 (1.4923) Этот материал является термостойким сплавом молибдена и ванадия, который содержит термически стабильные термостойкую хромированную сталь для работы в оборудовании с диапазоном температур от -60 °C до 350 °C. Возможно повреждение X 22 CrMoV 12 1 из-за преждевременного хрупкого разрушения данного материала.

Антимагнитные и коррозионностойкие материалы

Упругость этих материалов достигается за счет дисперсионного упрочнения. Они обладают как антимагнитными свойствами так и коррозионной устойчивостью.

CuBe 2 (2.1247)
CuBe 2 является дисперсионно-упрочненным медно-бериллиевым сплавом, который может быть использован при очень низких температурах. Из-за его низкого коэффициента упругости по сравнению с другими материалами, пружины изготовлены из CuBe 2 обладают гораздо меньше пружинной гибкостью. CuBe 2 также обладает хорошей электропроводностью.

NiBe 2 (2.4132)
В дополнение к вышеупомянутым свойствам, NiBe 2 подходит для использования при повышенных температурах. Допускается использование пружин их этого материала при температурах на 100 °С выше допустимых без влияния на свойства материала, при условии кратковременности таких периодов.

Высокотемпературные материалы

Определенное количество дисперсионно-упрочненных материалов из группы сплавов на основе никеля используется для тарельчатых пружин, работающих при повышенных температурах. Они очень пластичные и обладают очень высокой усталостной прочностью. При проектировании пружины из термостойких материалов, их нижнего предела прочности на разрыв и предела упругости, необходимо принимать во внимание отношение предела прочности на разрыв. В противном случае, высока вероятность неправильной установки, настройки и работы узла с тарельчатой пружиной.
Не возможно абсолютно точно определить верхний предел рабочей температуры. Общая высота пружины уменьшается под нагрузкой вследствие ползучести. Фактический уровень ползучести зависит от температуры, времени и давления. Например, увеличить продолжительности работы пружины при повышенной температуре можно либо снизив нагрузку, либо сократив время воздействия высокой температуры.
Следует иметь в виду, что коэффициент упругости тарельчатой пружины несколько ниже в верхнем диапазоне рабочих температур, чем при комнатной температуре. Учитывая это, тарельчатые пружины из термостойких материалов могут использоваться примерно при температурах до 150 °C.
Сроки поставки для термостойких материалов, как правило, очень долгие. Если материал находится на складе, срок поставки для производственных заказов такие же, как для обычных стальных пружин. Сплав Нимоник 90 лучше подходит для тарельчатых пружин, работающих при очень высоких температурах, чем Инконель X 750 (или Инконель 718).
Следует отметить, что стоимость термостойких материалов, как правило, очень высока.