Do budowy różnego rodzaju konstrukcji, maszyn czy urządzeń używa się stali konstrukcyjnej. Wyróżnia się kilka gatunków stali. W poniższym artykule przedstawiamy najważniejsze informacje na temat stali ulepszanej cieplnie.
- Czym jest stal konstrukcyjna
- Stal na wały korbowe i napędowe
- Stal na wały silników i inne zastosowanie
Czym jest stal konstrukcyjna
Jak wspomniano wyżej, stal konstrukcyjna jest używana do budowy konstrukcji stalowych, a także elementów maszyn i urządzeń o typowym przeznaczeniu. W sytuacji, kiedy dana konstrukcja lub część danego urządzenia pracuje w ekstremalnych lub trudnych warunkach atmosferycznych, cieplnych lub wytężeniowych, wykorzystuje się tak zwane stale specjalne, które charakteryzują się innymi właściwościami. Stal ta jest dostarczana w bogatej gamie wyrobów hutniczych. Wyróżnia się wiele rodzajów stali konstrukcyjnych, wśród których znajduje się m.in. stal ulepszana cieplnie, sprężynowa, łożyskowa i wiele innych.
Ulepszanie cieplne jest rodzajem obróbki cieplnej, która polega na połączeniu hartowania z wysokim odpuszczaniem. Zabieg ten prowadzi do wzrostu właściwości plastycznych materiału (m.in. wydłużenia do zerwania, udarności, przewężenia), wzrostu wytrzymałości na rozciąganie, spadku twardości, a także wzrostu odporności na pękanie (krytycznego współczynnika intensywności naprężeń w płaskim stanie odkształcenia czy też krytycznej całki energii „całka Rice”).
Stal na wały korbowe i napędowe – właściwości
Stal konstrukcyjna stopowa do ulepszania cieplnego jest przeznaczona do silnie obciążonych podzespołów. Charakteryzuje się średnią hartownością, a także wysoką sprężystością oraz własnościami wytrzymałościowymi, które sięgają powyżej 1560 N/mm2 przy niewielkich średnicach. W zmiękczonym stanie twardość sięga maksymalnie 248 HRB.
Stal na wały napędowe 30CrNiMo8 cechuje się również dużą odpornością na uderzenia oraz zmienne obciążenia. Nie nadaje się z kolei do spawania. Wymaga również dodatkowego podgrzania wstępnego.
Stal na wały napędowe może być hartowana z chłodzeniem w oleju w temperaturze od 815 do 845 stopni Celsjusza, a także wyżarzana zmiękczająco w temperaturze od 640 do 680 stopni Celsjusza i wyżarzana normalizująco w temperaturze od 840 do 860 stopni Celsjusza. Jeśli chodzi natomiast od odpuszczanie z chłodzeniem w powietrzu to może ono zachodzić w temperaturze od 550 do 650 stopni Celsjusza.
Stal na wały silników i inne zastosowanie
Stal 30H2N2M oraz 30CrNiMo8 jest wykorzystywana przede wszystkim do produkcji elementów silnie obciążonych. Sprawdzi się także jako stal na osie napędowe i wały napędowe, śruby, wały korbowe silników i wały sterujące, a także innego rodzaju części, które są narażone na temperatury w energetyce. Jest wykorzystywana w tak zwanych odpowiedzialnych wyrobach stalowych, które pracują w warunkach narażenia udarowego i zmęczeniowego, to znaczy w wałach samochodowych i okrętowych, częściach złącznych, elementach broni maszynowej, ściągach itp. Wykonywane są z niej trzpienie, dźwignie, drążki, obręcze, tarcze, wirniki, wałki zębate czy osie. Może być także stosowana do hartowania powierzchniowego.
30H2N2M jest to stal jakościowa, dlatego używana jest powszechnie w przemyśle energetycznym, lotniczym, samochodowym i maszynowym.
W przypadku zainteresowania konkretnymi rodzajami stali, warto skonsultować się z firmami zajmującymi się zawodowo na co dzień tego typu działalnością, takimi jak m.in. Virgamet Z pewnością doradzą one klientowi w wyborze najbardziej odpowiedniego rodzaju stali konstrukcyjnej.