Stal sprężynowa – jej właściwości i sposoby wykorzystania

Stal to jeden z najpowszechniej stosowanych w przemyśle stopów metali – wykorzystuje się ją do produkcji niezliczonej ilości mniejszych lub większych elementów maszyn oraz konstrukcji. Jednak stal stali nierówna – ze względu na szczegółowy skład stopu możemy wyróżnić bardzo wiele rodzajów i gatunków stali. Jednych z nich jest stal sprężynowa. Czym się ona charakteryzuje i jakie znajduje zastosowania?

Charakterystyka stali sprężynowej

Stal sprężynowa zaliczana jest do stali niskostopowych, to jest takich, w których zawartość pojedynczych dodatków stopowych wynosi nie więcej, niż 1%. Dodatki stopowe to pierwiastki, takie jak krzem, chrom, mangan i wanad, które nadają gotowemu stopowi pożądanych właściwości.

W przypadku innych gatunków stali krzem jest dodatkiem niepożądanym – mówi przedstawiciel firmy Hax-InoxWynika to z faktu, że wpływa on na obniżenie plastyczności stopu. Jednak od stali sprężynowej wymaga się, żeby jej plastyczność, a więc skłonność do trwałego odkształcania się pod wpływem nacisku, była na jak najniższym poziomie. W ten sposób stal utrzymuje wysoką granicę sprężystości, skąd zresztą wywodzi się jej nazwa.

Stal sprężynową charakteryzują ponadto:

  • Wysoka wytrzymałość na zmęczenie
  • Odporność na relaksację naprężeń
  • Odporność na kruche pękanie
  • Tłumienie przejmowanie obciążeń o charakterze uderzeniowym

Niektóre gatunki stali sprężynowe odznaczają się również wysoką odpornością na korozję. Szczegółowe wymogi co do składu oraz właściwości stali sprężynowej ujęte są w polskiej normie PN-74/H-84032.

Zastosowania stali sprężynowej

Jak wskazuje jej nazwa oraz szczególne właściwości, stal sprężynowa wykorzystywana jest między innymi do wyrobu szerokiego asortymentu sprężyn, resorów, podkładek oraz innych elementów sprężynujących. W celu maksymalnego zwiększenia ich sprężystości oraz odporności na różnego rodzaju uszkodzenia mechaniczne, elementy wytwarzane ze stali sprężynowej są odpowiednio obrabiane – posiadają gładką, pozbawioną rys, nierówności i karbów powierzchnię. Obróbka cieplna takich elementów polega na austenityzowaniu w temperaturze od 800 do 870 stopni Celsjusza, hartowaniu w wodzie o temperaturze ok. 30-40 stopni lub oleju o temperaturze ok. 50-70 stopni – ostatnim etapie jest odpuszczanie w temperaturze o wartości od 300 do 520 stopni, w zależności od gatunku stali. W ten sposób stal uzyskuje strukturę martenzytu odpuszczonego, czyli stopu żelaza z węglem o bardzo wysokiej twardości.