سیم فنری 301 در مقابل 302 - استحکام در برابر خوردگی
مقاومت در برابر خوردگی سیم فنر استنلس استیل 301
,استحکام سیم فنر استنلس استیل 302
,مقایسه سیم فنر استنلس استیل
301 یا 302 فنر سیمی: انتخاب بین استحکام و خوردگی
هنگامی که یک فنر باید همزمان کوچک، نازک و قوی باشد، معمولاً دو گرید آستنیتی در دسترس هستند: 301 و 302. آنها در برگه داده شبیه به هم به نظر می‌رسند، هر دو در دمای فنر عرضه می‌شوند و هر دو برای گیره‌ها، فنرها و اشکال سیمی استفاده می‌شوند. تفاوت‌های مهم در تعادل نیکل و کروم قرار دارند و آنها تعیین می‌کنند که آیا قطعه به تمیزی پیچ می‌خورد، استحکام خود را حفظ می‌کند و در برابر محیط زنده می‌ماند.
این مقاله این دو را در چهار نکته‌ای که در قیمت‌گذاری مطرح می‌شوند مقایسه می‌کند: استحکام قابل دستیابی، انعطاف‌پذیری در آن استحکام، مغناطیس و خوردگی.
شیمی رفتار را تعیین می‌کند
301
تقریباً 16 تا 18 درصد کروم، 6 تا 8 درصد نیکل، کربن تا 0.15 درصد. نیکل کمتر و کربن بالاتر باعث ناپایداری ساختار می‌شود، بنابراین در کاهش سرد سریع‌تر سخت می‌شود. این دلیل وجود 301 در کاربردهای فنر است.
302
تقریباً 17 تا 19 درصد کروم، 8 تا 10 درصد نیکل. نیکل بالاتر آستنیت را تثبیت می‌کند که سخت شدن را کند می‌کند و مقاومت در برابر خوردگی و چقرمگی را بهبود می‌بخشد.
استحکام قابل دستیابی
از آنجایی که 301 سریع‌تر سخت می‌شود، در همان کاهش سرد به استحکام کششی بالاتری می‌رسد و در اندازه‌های ظریف می‌توان آن را تا سطوح استحکام کشید که 302 در همان قطر به سادگی نمی‌تواند به آن برسد. برای فنری که باید در یک فضای کوچک قرار گیرد و بار بالایی را تحمل کند، این اغلب عامل تعیین کننده است.
302 با کشیده شدن سخت‌تر جبران می‌کند، اما سقفی وجود دارد: پس از کاهش معین، سیم برای پیچ خوردن بیش از حد شکننده می‌شود و تست پیچش قبل از رسیدن به هدف کششی ناموفق است.
انعطاف‌پذیری در استحکام برابر
این نکته‌ای است که بیشتر اوقات نادیده گرفته می‌شود. برای رسیدن به همان استحکام کششی، 301 به کاهش کمتری نسبت به 302 نیاز دارد. کاهش کمتر به معنای انعطاف‌پذیری بیشتر در سیم است، بنابراین 301 در استحکام معین معمولاً نسبت‌های پیچش تنگ‌تر و اشکال انتهایی تیزتر را بهتر از 302 در همان استحکام تحمل می‌کند.
استثنا فنری است که با تنش متوسط و شعاع‌های سخاوتمندانه طراحی شده است: در آنجا 302 که تا دمای راحت کشیده شده است کاملاً قابل کار است و چقرمگی اضافی آن به آسیب‌های ناشی از جابجایی کمک می‌کند.
مغناطیس
301 که به شدت سرد کاری شده است، مارتنزیت ناشی از کرنش را ایجاد می‌کند و این باعث افزایش قابل توجه نفوذپذیری مغناطیسی می‌شود. 302، با نیکل بالاتر خود، در برابر این تبدیل مقاومت می‌کند و به غیر مغناطیسی نزدیک‌تر می‌ماند، اگرچه هیچ سیم آستنیتی سرد کاری شده‌ای واقعاً غیر مغناطیسی نیست.
جایی که فنر در کنار یک سوئیچ رید، یک سنسور هال یا یک کلاچ مغناطیسی قرار می‌گیرد، این تفاوت بیش از هر رقم استحکام اهمیت دارد. به جای فرض اینکه نام گرید رفتار را تضمین می‌کند، داده‌های نفوذپذیری را بخواهید.
خوردگی
302 کروم و نیکل بیشتری دارد، بنابراین در برابر خوردگی حفره‌ای و عمومی بهتر مقاومت می‌کند، به خصوص در سرویس‌های مرطوب، حاوی کلرید یا شسته شده. 301 در داخل خانه و در شرایط خشک کافی است، اما در هوای ساحلی، نمک جاده یا شستشوی مواد غذایی، انتخاب ضعیف‌تری است و کربن بالاتر آن باعث حساسیت بیشتر اتصالات جوشی می‌شود.
مقایسه در یک نگاه
| ویژگی | 301 | 302 |
|---|---|---|
| کروم | 16 - 18% | 17 - 19% |
| نیکل | 6 - 8% | 8 - 10% |
| نرخ سخت شدن | بالا | متوسط |
| حداکثر کشش در سیم ظریف | بالاتر | پایین‌تر، محدود به پیچش |
| انعطاف‌پذیری در استحکام برابر | بهتر | کافی |
| نفوذپذیری مغناطیسی پس از شکل‌دهی | قابل توجه بالاتر | پایین‌تر |
| مقاومت در برابر خوردگی | متوسط | بهتر |
| هزینه نسبی | پایین‌تر، حساس به نیکل بیشتر | بالاتر |
پنجره مشخصات
| پارامتر | محدوده / استاندارد |
|---|---|
| گریدهای | 301، 302، همچنین 304 و 316 |
| قطر سیم | 0.15 - 12 میلی متر |
| وضعیت | دمای فنر سرد کاری شده |
| محدوده کشش | توافق شده بر اساس گرید و قطر |
| تلرانس قطر | h9، تنگ‌تر در صورت درخواست |
| سطح | روشن کاری شده یا با پوشش صابون |
| استانداردها | ASTM A313، EN 10270-3، JIS G4314 |
| تحویل | کلاف، قرقره، طول برش خورده |
کاربردها
- حلقه‌های فنری، گیره‌های نگهدارنده و واشرهای فنری
- فنر‌های فشاری و پیچشی کوچک با بار بالا
- فنر‌های کشش نوار نقاله و تسمه
- فنر‌های ابزار که تداخل مغناطیسی در آنها مهم است
- اشکال سیمی که نیاز به خم‌های تنگ در استحکام بالا دارند
چگونه انتخاب کنیم
با تنشی که فنر تحمل خواهد کرد و فضایی که دارد شروع کنید. اگر مقطع نازک و تنش بالا باشد، 301 استحکام بیشتر و حاشیه شکل‌دهی بیشتری در آن استحکام ارائه می‌دهد. اگر فنر در معرض رطوبت، کلرید یا جوشکاری قرار گیرد، 302 حتی در استحکام کمی پایین‌تر انتخاب ایمن‌تری است. اگر تداخل مغناطیسی در نقشه وجود دارد، 302 را مشخص کنید و داده‌های نفوذپذیری را بخواهید.
TOPONE از سال 1993 سیم فولاد ضد زنگ تولید می‌کند و هر دو نوع سیم فنر 301 و 302 را از 0.15 میلی متر تا 12 میلی متر عرضه می‌کند، با کشش، پیچش و سطح اعلام شده در هر بچ تا بتوان انتخاب گرید را با قطعه نهایی مقایسه کرد.
