فولاد فنر

فولاد های فنر

وقتي يک قطعه تحت نيروهاي خارجي قرار مي گيرد قبل از شکستن دو نوع تغيير شکل از خود نشان مي دهد.

1- تغيير شکل الاستيک (کشسان) تحت اين شرايط چنانچه نيرو از روي جسم برداشته شود جسم به حالت اوليه خود باز مي گردد.

2- تغيير شکل پلاستيک (مومسان ) تحت اين شرايط اگر نيرو از روي جسم برداشته شود جسم به ابعاد اوليه خود باز نمي گردد.فنرها اجسامي هستند که در اثر اعمال نيرو و بعد از برداشتن آن ، دوباره به شکل و ابعاد اوليه خود باز مي گردند . به دليل بالا بودن نيروها و تغيير شکلهايي که به فنرهاي مورد استفاده در صنعت وارد مي شود لازم است که حد الاستيک قطعه را بالا برد يعني فولاد تحت تنشهاي بالا(21000 kg/mm2 ) بتواند از خود تغيير شکل الاستيک نشان دهد از طرفي فنر ها تحت نيروهاي متغير مي باشند و بنابراين فولاد مورد نياز براي اين قطعات بايد از مقاومت به خستگي بالايي برخوردار باشد در نتيجه براي ساخت فنرها از فولادهايي استفاده مي شود که داراي مقادير مناسبي از سيليسيم ، منگنز ، کرُم ، واناديم و موليبدن باشند.فولادهايي که در برابر حرارت مقاوم باشند حاوي کرُم ، واناديم و تنگستن هستند . فولادهاي مقاوم در برابر خوردگي حاوي کرم ، نيکل و موليبدن (فولادهاي زنگ نزن ) هستند

فولادهای فنر علاوه بر استحکام کششی زیاد ، باید خاصیت الا ستیسیته خوبی داشته ودربرابر سایش وارتعاش نیز مقاوم باشند . وجود سیلیسیم درفولاد فنر خاصیت الا ستیسیته ووجود کرم استحکام ومقاومت درمقابل خوردگی را افزایش می دهد .

این ویژگی ها تنها به درصد عناصر موجود در فولاد بستگی ندارد بلکه با وجود آن ها می توان به وسیله ی عملیات حرارتی وتغییر فرم درحالت سرد ، خواص آن را تغییر داده و ویژگی های مورد نظر را به دست آورد . فولادهای کربنی با 5.0 تا 1 درصد کربن ، 3.0 تا 4.0 درصد منگز و حداکثر 04.0 درصد گوگرد وفسفر درساخت فنرها کابرد زیادی دارند .

برای ساخت فنرهای تخت یا مارپیچی که پس از سا خت تحت عملیات حرارتی قرار نمی گیرد ، فولادهای سخت کشیده یا نورد شده به کار می رود . از فولادهای کرم ووانادیم دار ، درساخت فنرهای بزرگ اتومبیل ولکوموتیو استفاده می شود . فولادهای سیسیلیم دار نیز در سا خت فنرهایی کاربرد دارند که استحکام ومقاومت ضربه ای زیاد از آن ها انتظار می رود . این فولادها به طور متوسط 4.0 درصد کربن ، 75.0 درصد سیسیایم ، 95.0 درصد منگنز با مس یا بدون مس دارند ولی مقدار سیسیلیم آن ها ممکن است تا 2 درصد نیز برسد . فولادهای منگنز دار مخصوص ساخت فنر خودروها محتوی 25.1 درصد منگنز ، 4.0 درصد کربن ، 2درصد منگنز ، و45.0 درصد کربن هستند .

استحکام کششی این فولادها به شرط انجام عملیات حرارتی تا 1400 نیوتن برمیلیمتر مربع افزایش می یابد . فولادهای سیسیلیم منگنز دار دارای استحکام کششی زیاد تا حدود 1850 نیوتن بر میلیمتر مربع هستند . نوعی از این فولاد که 64.15 درصد کرم ، 38.4 درصد نیکل ، 68.2 درصد مولیبدن ، 1درصد منگنز ، 32.0 درصد سیسیلیم ، 12.0 درصد مس و14.0 درصد کربن دارد ، درساخت فنر موترهای جت وسایر مواردی که مقاومت در مقابل گرمای زیاد مورد نیاز است ، به کار می روند . نوع دیگری از فولاد فنر با 50 درصد کبالت ، 20 درصد کربن کرم ، 15 درصد ولفرام و10 درصد نیکل وحداکثر 15.0 درصد کربن ، ودر دمای 760 سانتیگراد ویژگی های خود را حفظ می کند .

برای ساخت فنرهای چند لایه ای- مارپیچ تخت و فنر های میله ای تحت پیچش به کار می رود ( تسمه تا قطر 30 میلیمتر ضخامت و گرد تا قطر 40 میلیمتر ). برای کار در حرارت زیاد ( تا حدود 300 درجه سانتی گراد ) نیز مناسب است.

جدول استانداردها و نام های بین المللی

HRC

عملیــــات حرارتـــــــی

آنالـــیـــــــــــــــز

استاندارد آلمان

سختی به راکول درجه حرارت برگشت محیط خنک کردن آبکاری تابانیدن آهنگری C Si Mn Cr Mo Ni V W

DiN

W.Nr

تابانیده 23

آبکاری شده 31

450-520

روغن

830-860

640-680

105-850 برای کارهای معمولی ______ 900-850 برای فنر

0.51

0.3

1.0

1.1

0.1

50CrV4

8159

روسیه Gost ایتالیا UNi انگلیس B.S امریکا AISI آساب سوئد پلدی چک و CSN تایسن آلمان (TEW) روشلینگ آلمان (زاراشتال)

بـهـلــــــــر

نام قدیم نام جدید

50ChGFA

50CrV4

~735A50 (En47)

~6150

CV4 CSN:15260

DCRV

F2K

C.R.V

F550