Z czego produkuje się sprężyny?

Materiał do wyrobu sprężyn, resorów, drążków skrętnych itp. powinien mieć określone właściwości fizyczne i spełniać inne warunki wskazane w specyfikacji technicznej. I, jak się okazuje, jest to w zasadzie odrębny gatunek stali, zwany sprężynową. Czym się charakteryzuje? Jakie są jego rodzaje? Odpowiedzi znajdziecie w naszym artykule, zapraszamy!

Jakie właściwości ma stal sprężynowa?

Stal sprężynowa jest materiałem stopowym, przeznaczonym do celów konstrukcyjnych. Jego naczelną cechą jest wysoka granica sprężystości oraz duża odporność na zmęczenie materiałowe. Dzięki nadaniu takich właściwości stal ta jest plastyczna w charakterze oraz daje się z łatwością uginać, po odjęciu siły wracając do pierwotnego kształtu. Taka plastyczność jest powtarzalna, co umożliwia długotrwałe przyjmowanie obciążeń, także o charakterze uderzeniowym.

Element wykonany ze stali sprężynowej przy zmęczeniu materiału będzie miał tendencję raczej do deformacji, aniżeli pęknięcia. Stal sprężynową cechuje też długi czas eksploatacji, wysoka odporność na korozję i możliwość tworzenia z niej różnych kształtów, stąd więc szerokie jej użycie do produkcji sprężyn, resorów i podkładek sprężynujących, części maszynowych i budowlanych wysokiej wytrzymałości, blach zgarniających, wykrawarek, taśm sprężynowych wysokiej jakości czy drutów.

Stop do wyrobu stali sprężynowej

Stal sprężynowa jest rodzajem stali węglowej konstrukcyjnej o zawartości węgla od 0,6 do 0,85%. Jest to tzw. stal niskostopowa, a zatem zawierająca w składzie oprócz węgla także niewielkie ilości takich pierwiastków, jak: chrom, krzem, mangan oraz wanad. Dodatki (w ilości do 1% zawartości) umożliwiają nadanie nowemu surowcowi określonych cech i właściwości. Najistotniejszy ze wspomnianych pierwiastków jest krzem, dzięki obecności którego obniżona zostaje granica plastyczności powstałego stopu.

Jakie są rodzaje stali sprężynowej?

Ze względu na rodzaj zastosowanego do jej wyrobu stopu oraz jego indywidualne cechy, stal sprężynową podzielimy na następujące rodzaje:

Stal sprężynowa węglowa jest gatunkiem niestopowej stali konstrukcyjnej węglowej o niewielkiej hartowności (hartowanie przeprowadzone zostaje w oleju). Cechuje ją niewrażliwość na kruchość odpuszczania czyli zmniejszenie odporności na pękanie, ponadto wysoka twardość, wytrzymałość i odporność na działanie sił ciernych. Zastosowanie: wyrób sprężyn oraz elementów sprężynujących o niższym obciążeniu, jak sprężyny płaskie, spiralne, piły do cięcia, a także resorów czy elementów maszyn. Węglowa stal sprężynowa stosowana jest również jako surowiec do wyrobu płyt do pras, pił do cięcia kamienia albo stalowych lin. Stal ta jest nieodporna na korozję i nie nadaje się do spawania, bo jej obróbka termiczna może skutkować utlenieniem i odwęgleniem.

Stale sprężynowe niechromowe są stalami z dodatkiem krzemu, manganu lub obu tych pierwiastków. Zawartość krzemu wpływa dodatnio na właściwości sprężyste stopu, zaś obniżenie zawartości węgla – na jego właściwości plastyczne. Stale niechromowe sprężynowe mają wyższą hartowność od stali węglowych, charakteryzuje je duża wytrzymałość, plastyczność, odporność na udarność oraz relaksację naprężeń. Znajdują zastosowanie do produkcji wyrobów hutniczych.

Stale sprężynowe chromowe są grupą stali chromowych, zawierających w składzie stopu dodatki pierwiastków krzemu, manganu i wanadu. Stale te cechuje znakomita odporność na działanie wysokich temperatur. Ich stopień hartowności pozwala na użycie materiału do wyrobu elementów sprężynujących o dużych przekrojach, w których pomimo rozmiaru materiał osiąga najwyższe możliwe wartości sprężystości oraz plastyczności. Jednocześnie wskutek małej zawartości dodatków niemetalicznych stale te wykazują doskonałą odporność na zmęczenie.