Do czego służy stal sprężynowa?

Do grupy stali sprężynowych zaliczamy stopowe stale konstrukcyjne, które charakteryzują się wysoką sprężystością. Dzięki temu wykonywane z nich elementy są zdolne do przejmowania obciążeń uderzeniowych i udarowych bez ryzyka trwałych odkształceń. Poszczególne gatunki stali sprężynowych różnią się między sobą właściwościami, a w związku z tym również przeznaczeniem. Wyróżnia się trzy grupy stali sprężynowych.

Stale sprężynowe węglowe

Ze względu na wysoką zawartość węgla w stopie te stale po zahartowaniu mają dobre własności sprężyste i wysoką granicę plastyczności, są niewrażliwe na kruchość odpuszczania, twarde, odporne na ścieranie. Wadą węglowych stali sprężynowych jest natomiast mała hartowność oraz spadek właściwości sprężystych przy wzroście temperatury. Takie stale mają też relatywnie niską odporność na relaksację naprężeń. W praktyce wykorzystywane są do produkcji sprężyn płaskich i spiralnych, elementów maszyn oraz resorów, które pracują przy mniejszych obciążeniach, w temperaturze nieprzekraczającej 150°C. Możliwe jest wykorzystanie stali węglowych również do produkcji lin technicznych, płyt do pras oraz pił do kamienia.

Stale sprężynowe niechromowe

Do tej grupy stali sprężynowych zaliczamy stopy krzemowe, krzemowo-manganowe oraz manganowe. Mniejsza zawartość węgla w stopie wpływa na poprawę plastyczności, a dodatki krzemu podnoszą właściwości sprężyste. Stale z tej grupy cenione są wyżej od węglowych, ponieważ mają lepszą hartowność i udarność, są bardziej wytrzymałe, plastyczne, odporne na relaksację naprężeń. Niestety również one nie są wolne od wad; bardzo łatwo odwęglają się, a obecność niemetalicznych wytrąceń w stopie prowadzi do powstawania struktury pasmowej. Z niechromowych stali sprężynowych wytwarzane są blachy zimnowalcowane, pręty okrągłe i kwadratowe, płaskowniki (np. na resory), odkuwki, podkładki itp.

-Obserwowana w węglowych i niechromowych stalach sprężynowych skłonność do odwęglania w wysokich temperaturach jest niewskazana ze względu na proces obróbki takich stopów. W celu zwiększenia sprężystości stal po hartowaniu poddaje się odpuszczaniu średniemu przez nagrzewanie. Zjawisko odwęglania na tym etapie prowadzi do niepożądanych zmian na powierzchni wyrobu i zmniejsza jego twardość. Dlatego najlepszych stali sprężynowych należy szukać wśród gatunków chromowych

– wyjaśnia ekspert z firmy Rostal, która już od ponad dwóch dekad zaopatruje odbiorców przemysłowych w wyroby hutnicze.

Stale sprężynowe chromowe

W stopach chromowych stali sprężynowych znajdują się dodatki manganu i wanadu, niekiedy również molibdenu i krzemu. Chrom i wanad mają właściwości węglikotwórcze, dzięki nim stal zyskuje bardzo dobrą hartowność, a gotowy wyrób hutniczy jest odporny na oddziaływanie wysokich temperatur. Obecność krzemu i innych domieszek stopowych w poszczególnych gatunkach stali chromowych wpływa na zwiększenie sprężystości i granicy plastyczności. Wyroby ze stali chromowych mogą być stosowane w znacznie szerszym zakresie temperatur, są też bardziej wytrzymałe od stopów z grup omówionych wcześniej. Wykorzystuje się je w produkcji sprężyn oraz elementów sprężynujących o dużych przekrojach i do znacznych obciążeń, a więc np. części maszyn przemysłowych. Sprawdzają się jako materiał na blachy, płyty, taśmy, pręty okrągłe i kwadratowe, płaskowniki, odkuwki swobodne i kostki.