Drut sprężynowy 301 vs 302 - wytrzymałość na korozję
odporność na korozję drutu sprężynowego ze stali nierdzewnej 301
,wytrzymałość drutu sprężynowego ze stali nierdzewnej 302
,porównanie drutu sprężynowego ze stali nierdzewnej
301 lub 302 sprężyna drutowa: wybór między wytrzymałością a odpornością na korozję
Gdy sprężyna musi być mała, cienka i jednocześnie mocna, zazwyczaj brane są pod uwagę dwa austenityczne gatunki: 301 i 302. Wyglądają podobnie w arkuszu danych, oba są dostarczane w hartowaniu sprężynowym i oba są używane do klipsów, sprężyn i form drutowych. Różnice, które mają znaczenie, tkwią w równowadze niklu i chromu, i decydują o tym, czy część zwija się czysto, zachowuje swoją wytrzymałość i przetrwa w danym środowisku.
Ten artykuł porównuje oba gatunki pod czterema względami, które faktycznie pojawiają się przy wycenie: osiągalna wytrzymałość, plastyczność przy tej wytrzymałości, magnetyzm i korozja.
Skład chemiczny określa zachowanie
301
Około 16 do 18% chromu, 6 do 8% niklu, węgiel do 0,15%. Niższa zawartość niklu i wyższa zawartość węgla sprawiają, że struktura jest mniej stabilna, więc szybciej utwardza się podczas obróbki na zimno. To jest cały powód, dla którego 301 istnieje w zastosowaniach sprężynowych.
302
Około 17 do 19% chromu, 8 do 10% niklu. Wyższa zawartość niklu stabilizuje austenit, co spowalnia utwardzanie przez obróbkę i poprawia odporność na korozję oraz wytrzymałość.
Osiągalna wytrzymałość
Ponieważ 301 utwardza się szybciej, osiąga wyższą wytrzymałość na rozciąganie przy tym samym odkształceniu na zimno, a w drobnych rozmiarach może być ciągnięty do poziomów wytrzymałości, których 302 po prostu nie może osiągnąć przy tej samej średnicy. Dla sprężyny, która musi zmieścić się w małej przestrzeni i przenosić wysokie obciążenie, jest to często decydujący czynnik.
302 kompensuje przez twardsze ciągnięcie, ale istnieje limit: po pewnym odkształceniu drut staje się zbyt kruchy, aby go nawinąć, a próba skręcania zawodzi przed osiągnięciem docelowej wytrzymałości na rozciąganie.
Plastyczność przy równej wytrzymałości
To jest punkt najczęściej pomijany. Aby osiągnąć tę samą wytrzymałość na rozciąganie, 301 wymaga mniejszego odkształcenia niż 302. Mniejsze odkształcenie oznacza, że w drucie pozostaje więcej plastyczności, więc 301 przy danej wytrzymałości zazwyczaj toleruje ciaśniejsze promienie gięcia i ostrzejsze formy końcowe lepiej niż 302 przy tej samej wytrzymałości.
Wyjątkiem jest sprężyna zaprojektowana przy umiarkowanym naprężeniu z dużymi promieniami: tam 302 ciągnięty do komfortowego hartowania jest doskonale obrabialny, a jego dodatkowa wytrzymałość pomaga w uszkodzeniach podczas obsługi.
Magnetyzm
Silnie obrobiony na zimno 301 rozwija martenzyt indukowany odkształceniem, co zauważalnie podnosi przenikalność magnetyczną. 302, dzięki wyższej zawartości niklu, opiera się tej transformacji i pozostaje bliżej niemagnetyczności, chociaż żaden ciągnięty na zimno drut austenityczny nie jest prawdziwie niemagnetyczny.
Tam, gdzie sprężyna znajduje się obok czujnika kontaktronowego, czujnika Halla lub sprzęgła magnetycznego, ta różnica ma większe znaczenie niż jakakolwiek wartość wytrzymałości. Poproś o dane dotyczące przenikalności, zamiast zakładać, że nazwa gatunku gwarantuje zachowanie.
Korozja
302 ma więcej chromu i więcej niklu, więc lepiej opiera się korozji wżerowej i ogólnej, szczególnie w wilgotnych warunkach, z obecnością chlorków lub podczas mycia. 301 jest wystarczający w pomieszczeniach i w suchych warunkach, ale w powietrzu przybrzeżnym, soli drogowej lub podczas mycia żywności jest słabszym wyborem, a jego wyższa zawartość węgla sprawia, że złącza spawane są bardziej wrażliwe.
Porównanie w skrócie
| Właściwość | 301 | 302 |
|---|---|---|
| Chrom | 16 - 18% | 17 - 19% |
| Nikiel | 6 - 8% | 8 - 10% |
| Szybkość utwardzania przez obróbkę | Wysoka | Umiarkowana |
| Maksymalna wytrzymałość na rozciąganie w cienkim drucie | Wyższy | Niższa, ograniczona przez zwijanie |
| Plastyczność przy równej wytrzymałości | Lepsza | Wystarczająca |
| Przenikalność magnetyczna po uformowaniu | Zauważalnie wyższa | Niższa |
| Odporność na korozję | Umiarkowana | Lepsza |
| Względny koszt | Niższy, bardziej wrażliwy na nikiel | Wyższy |
Okno specyfikacji
| Parametr | Zakres / Standard |
|---|---|
| Gatunki | 301, 302, również 304 i 316 |
| Średnica drutu | 0,15 - 12 mm |
| Stan | Hartowany na zimno, sprężynowy |
| Zakres wytrzymałości na rozciąganie | Ustalany dla każdego gatunku i średnicy |
| Tolerancja średnicy | h9, ciaśniejsza na życzenie |
| Powierzchnia | Ciągniony na jasno lub powlekany mydłem |
| Normy | ASTM A313, EN 10270-3, JIS G4314 |
| Dostawa | Zwoje, szpule, odcinki cięte |
Zastosowania
- Pierścienie segera, klipsy zabezpieczające i podkładki sprężynowe
- Małe sprężyny ściskające i skrętne o wysokim obciążeniu
- Sprężyny napinające przenośniki i taśmy
- Sprężyny przyrządowe, gdzie problemem jest zakłócenie magnetyczne
- Formy drutowe wymagające ciasnych zagięć przy wysokiej wytrzymałości
Jak wybrać
Zacznij od naprężenia, jakie będzie odczuwać sprężyna, i przestrzeni, którą ma. Jeśli przekrój jest cienki, a naprężenie wysokie, 301 zapewnia większą wytrzymałość i większy margines formowania przy tej wytrzymałości. Jeśli sprężyna jest narażona na wilgoć, chlorki lub spawanie, 302 jest bezpieczniejszym wyborem, nawet przy nieco niższej wytrzymałości. Jeśli zakłócenia magnetyczne są na rysunku, określ 302 i poproś o dane dotyczące przenikalności.
TOPONE produkuje drut ze stali nierdzewnej od 1993 roku i dostarcza drut sprężynowy 301 i 302 o średnicy od 0,15 mm do 12 mm, z wytrzymałością na rozciąganie, skręcanie i stanem powierzchni deklarowanymi na partię, dzięki czemu wybór gatunku można sprawdzić w stosunku do gotowej części.
