Появилась возможность изготовления пружин из проволоки квадратного и прямоугольного сечения;
конических и бочкообразных пружин
ПЕРСПЕКТИВЫ
В 2015-2018 году планируются дальнейшее развитие основного производства:
-Строительство дополнительных площадей для основного производства.
-Приобретение, с целью обновления, нового высокопроизводительного навивочного оборудования.
Полезные ссылки
;
Качество и технологии
ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА ПРУЖИН
Сущность термической обработки состоит в том,
что нагрев
ом стали или сплава до определенной температуры, выдержкой при этой
температуре и последующим быстрым или медленным охлаждением вызывает желаемое
изменение свойств стали или сплава. Изменение свойств происходит в результате
протекающих в стали превращений, изменяющих микроструктуру металла.
Основными видами термической обработки стали и сплавов являются отжиг,
нормализация, закалка, отпуск и старение.
Отжигом называется процесс нагрева стали до одной из температур в интервале
превращений, выдержки при этой температуре и последующего медленного охлаждения
с печью. Отжиг применяют для улучшения структуры стали, улучшения ее
обрабатываемости резанием, снятия внутренних напряжений, а также для подготовки
к последующей термообработке. Отжиг снижает твердость и повышает вязкость стали.
Нормализацией называется процесс нагрева стали до температуры выше интервала
превращений, выдержки при этой температуре с последующим охлаждением на воздухе.
Нормализацией достигается улучшение структуры стали, уменьшение внутренних
напряжений и повышение механических свойств.
Закалкой называется процесс нагрева стали до одной из температур в интервале
превращений или выше его, выдержки при этой температуре и последующего быстрого
охлаждения в воде, масле или другой среде. Закаленные стали в большинстве
случаев требуют дальнейшей термической обработки (отпуска).
Основное назначение закалки заключается в получении стали с высокими твердостью,
прочностью и износостойкостью. Однако закаленная сталь обладает повышенной
хрупкостью и легко разрушается .под действием ударных и изгибающих нагрузок. В
закаленных деталях всегда имеются большие внутренние напряжения.
Для уменьшения внутренних напряжений и повышения вязкости сталь подвергают
отпуску.
Отпуском называется процесс нагрева металла после закалки до температуры ниже
интервала превращений, выдержки при этой температуре и охлаждения. Отпуск
повышает вязкость стали при сохранении пределов прочности и упругости и
уменьшает внутренние напряжения.
Иногда для стабилизации свойств и размеров изделий, т. е. чтобы свойства и
размеры не менялись со временем, изделия подвергают старению.
Старением называется процесс длительной выдержки стальных изделий при комнатной
температуре (естественное старение) или низкотемпературный нагрев с небольшой
выдержкой (искусственное старение).
В процессе термической обработки может возникать брак. При отжиге и нормализации
могут возникнуть следующие виды брака: обезуглероживание, перегрев металла,
пережог металла.
Обезуглероживание — выгорание углерода с поверхности металла, что при
последующей закалке может привести к образованию трещин. Перегрев возникает при
нагреве металла до температуры, превышающей установленную, или при длительной
выдержке металла в печи. При перегреве зерна металла укрупняются. Это приводит к
снижению прочности, вязкости и способствует образованию трещин при закалке.
Перегрев стали может быть устранен повторным отжигом или нормализацией. Пережог
металла — окисление границ зерен, ведущее к потере прочности стали, является
неисправимым дефектом.
При закалке наиболее опасным видом неисправимою брака являются закалочные
трещины, образующиеся при излишне резком охлаждении в результате действия
больших внутренних напряжений. Другими видами брака при закалке являются
обезуглероживание, перегрев и коробление деталей.
Перегрев устраняют повторным отжигом, а чтобы избежать коробление, детали
закаливают в специальных штампах и приспособлениях.
Большое количество деталей в машинах воспринимает ударные нагрузки и работает на
истирание. Такие детали (зубчатые колеса, ходовые крановые колеса, рабочие валки
станов для холодной прокатки металла и др.) должны иметь высокую твердость и
износостойкость поверхностного слоя и вязкую прочную сердцевину. Такое сочетание
свойств может быть обеспечено поверхностной закалкой при нагреве токами высокой
частоты, а также газопламенной закалкой и закалкой в электролите.
При закалке высокоуглеродистых и легированных сталей структурные превращения в
них происходят недостаточно полно и возможности стали для получения высокой
твердости используются не полностью. Для повышения твердости, получения
однородной структуры стали и для стабилизации размеров детали применяют
обработку холодом при температурах от — 12 до —120° С, для чего применяют
холодильные машины или смеси сухого льда со спиртом или ацетоном. Смеси
обеспечивают охлаждение до —73° С. Для снятия внутренних напряжений после
обработки холодом все детали подвергают отпуску при невысоких температурах (150
— 200°С).
Высоких твердости и износостойкости поверхностного слоя детали достигают
химико-термической обработкой, т. е. искусственным изменением химического
состава поверхностных слоев стали толщиной от сотых и десятых долей до 1 мм. К
видам химико-термической обработки относятся: цементация, цианирование,
азотирование, алитирование, хромирование.
Цементация — нагрев низкоуглеродистой стали (0,08—0,30% углерода) в
карбюризаторе (науглероживающей среде) до температуры в интервале превращений
или выше, выдержка при этой температуре и быстрое
или медленное охлаждение. При цементации в результате насыщения углеродом
поверхностного слоя происходит его упрочнение с сохранением мягкой и вязкой
внутренней зоны.
Цианирование — нагрев металла в цианизаторе, насыщающем сталь углеродом и азотом
при температуре, как правило, 800 — 950° С, выдержка при этой температуре и
охлаждение. Цианирование повышает твердость и износоустойчивость поверхности
деталей из сталей с содержанием углерода от 0,10 до 0,40%, а также из
высокохромистых и быстрорежущих сталей.
Цементация и цианирование обычно сопровождаются процессом закалки с отпуском для
получения высокой твердости поверхности (HRC56 — 67).
Азотирование — нагрев стали в газообразном аммиаке до температуры не ниже 450°
С, длительная выдержка при этой температуре и охлаждение. Этот процесс повышает
износостойкость и антикоррозионные свойства тонкого поверхностного слоя стальных
деталей. Перед азотированием детали подвергают закалке с отпуском при
температуре 600° С на твердость HRC28 — 32.
Алитирование — процесс диффузии алюминия в сталь, повышает жаростойкость.
Хромирование — процесс диффузии хрома в сталь, повышает твердость, жаро- и
коррозионную стойкость.
Для получения требуемых свойств поверхностные слои стали насыщают также бором (борирование),
кремнием (силицирование) и т. д.
Термическая обработка оказывает исключительно большое влияние на свойства
металла и качество пружин.
Вид и режимы термической обработки назначают в зависимости от марки стали,
профиля заготовки, размера пружины, а также.от условий службы и характера работы
пружин.
Пружины из высокоуглеродистых и легированных сталей подвергают закалке и
отпуску, пружины из па-тентированной проволоки — только отпуску.
Патентирование проволоки выполняется обычно на заводе-изготовителе.
Патентирование заключается в нагреве стали до температуры выше интервала
превращений с последующим охлаждением в ванне из расплавленного свинца или соли,
либо на воздухе. Патентированием достигается повышение способности металла к
холодной пластической деформации, а также улучшение физико-механических свойств.
При строгом выполнении технологии термической об работки и высокой квалификации
термиста гарантируется высокое качество и надежная работа пружин.
Пружинные стали обладают низкой теплопроводностью. В связи с этим необходимо
учитывать некоторые особенности нагрева под закалку некоторых марок пружинных
легированных сталей. Например, высоком марганцовистые стали перед нагревом под
закалку предварительно подогревают до температуры 400 — 500° С. Следовательно,
стали под закалку нагревают ступенчато. Вследствие этого опасность образования
трещин при нагреве до температуры закалки уменьшается.
Закалку производят следующим образом. Партию пружин укладывают и закрепляют на
дне сетчатой металлической корзины. Пружины предварительно подогревают, если
этого требует технология обработки стали, затем помещают в печь, нагретую до
заданной температуры, и выдерживают при этой температуре до полного прогрева
металла по всему сечению. Длительность выдержки зависит от размера сечения
проволоки и марки .стали. После этого производится закалка в закалочной среде.
Для предупреждения коробления при нагреве под закалку пружины сжатия до
термической обработки скрепляют мягкой стальной проволокой, соединяя торцовые
(нерабочие) витки с рабочими витками. Иногда для предупреждения короблений и
искажений формы пружины применяют приспособления (рис. 67), а также простые
швеллерные балки. Для закалки крупных пружин применяют чугунные обоймы. Обойма
имеет форму бруса, в котором засверливаются отверстия с уступом для установки
пружины. Обойма заполняется пружинами и устанавливается в печь для нагрева.
Закалку осуществляют при осторожном погружении пружин в закалочную среду вместе
с обоймой.
Закалочными средами для пружинных сталей могут быть масло, вода, воздух и др.
Жидкая закалочная среда помещается в специальный бак, который имеет систему
охлаждения,"-для регулирования температуры закалочной среды. При закалке в воде
происходит очень резкое охлаждение, что способствует образованию трещин в
материале пружин. Такую закалку применяют для пружинных сталей очень редко, а
если применяют, то добавляют в воду различные примеси (известь, мыло, мел и
др.), для того чтобы уменьшить скорость охлаждения пружинной стали.
Температура закалочной среды оказывает большое влияние на структуру и свойства
стали после закалки. Например, если температура масла под закалку равна 60° С,
то пружина не получает полной закалки, а закалка пружины в масле, нагретом до
температуры 30° С, дает требуемую твердость. Масло является самой
распространенной средой для закалки. Его применение обеспечивает изготовление
пружин хорошего качества с наименьшим браком по термической обработке.
Все закалочные среды имеют различную теплопроводность, и наиболее нагретые слои
среды находятся в верхней части закалочного бака. Для того чтобы температура
среды была равномерна по всему объему, через нее при помощи специальной трубки
продувают сжатый воздух. Применяют и другие способы охлаждения и перемешивания
закалочных сред.
После закалки пружины подвергают отпуску для повышения вязкости и для уменьшения
внутренних напряжений, полученных в результате резкого охлаждения при закалке.
Отпуск пружин осуществляется обычно в отпускных печах, которые могут быть
пламенными, муфельными .и электрическими. Часто отпуск пружин выполняют в
соляных ваннах. Температура и время вы-держки при отпуске зависят от марки
стали, диаметра пружины и проволоки.
Отпуск пружин из патентированной проволоки заключается в нагреве их до
температуры 250 — 350° С и выдержке при этой температуре в течение 15 — 3 0 мин.
Если не производить отпуск пружин из патентированной проволоки, то при
трехкратном и более обжатии то соприкосновения витков свободная высота пружины
уменьшается, а пружина делает осадку без изменения количества витков и
увеличивается в диаметре.
При выполнении отпуска для таких пружин величи на осадки при трехкратном и более
обжатии уменьшается почти вдвое, а упругие свойства увеличиваются. При этом
наружный диаметр отпущенной пружины кесколь ко уменьшается, а количество витков
увеличивается на 1—2%. Все изменения размеров пружин из патентированной
проволоки, которые происходят при термической обработке, должны быть учтены при
-навивке на автоматах, а также при выборе оправок и шага навивки пружин.
Термическая обработка пружин уменьшает остаточные деформации за счет уменьшения
внутренних напряжений, увеличивает упругие свойства и вязкость, благодаря чему
обеспечиваются высокое качество и надежная работа пружин.
