Стовбури гвинтів виготовлені з легованих сталей, вибраних за міцністю, здатністю до загартування та тим, наскільки добре вони сприймають загартовану поверхню. Найпоширенішими є38CrMoAlA (1,8509)і34CrAlNi7 (1,8550)для азотованих деталей,42CrMo (4140)і31CrMoV9 (1,8519)для наскрізної роботи,40Crдля біметалічних бочок, аSS304 / SS316нержавіюча для корозійних матеріалів.
Марка вибирається разом з обробкою поверхні — сталь надає деталі міцність і міцність; обробка поверхні забезпечує зносостійкість.
Запитайте трьох постачальників, з якої сталі «повинен» бути виготовлений стовбур гвинта, і ви можете отримати три відповіді, тому що чесна відповідь: це залежить від обробки поверхні та матеріалу, який ви обробляєте. У цьому посібнику розбивається класи, у яких насправді працює EJS, що таке кожен з них, його міжнародні еквіваленти (тобто ви можете порівняти креслення з будь-якого ринку) і коли це правильний вибір.
01З якої сталі має бути виготовлений гвинтовий ствол?
Немає єдиної «найкращої» сталі, оскільки гвинтовий ствол — це система: базова сталь плюс обробка поверхні. Для азотованого ствола потрібна азотована сталь, яка утворює твердий корпус; наскрізний загартований ствол потребує марки, яка реагує на загартування та відпустку; біметалічний ствол потребує надійної основи під шаром сплаву, який виконує реальну роботу. Спочатку виберіть обробку для вашого матеріалу, а потім правильну основну сталь.
EJS зазвичай працює з такими марками: 42CrMo (4140), 38CrMoAlA (1.8509), 31CrMoV9 (1.8519), 34CrAlNi7 (1.8550), 40Cr, сталь 45, SS304, SS316, SKD11, SKD61 і W6Mo5Cr4V2. У розділах нижче описані робочі конячки.
02Що робить гарний гвинт зі сталі
Перед оцінками важливі властивості:
- Прогартовуваність— наскільки глибоко і надійно сталь загартовується по своєму розрізу.
- Азотування— для азотованих деталей сталь повинна містити нітридоутворюючі елементи (Cr, Mo, Al), щоб утворився жорсткий корпус.
- Жорсткість— серцевина повинна витримувати крутний момент і тиск без розтріскування.
- Зносостійкість— зазвичай забезпечується поверхневою обробкою, а не лише основною сталлю.
- Стійкість до корозії— якщо полімер агресивний, має значення базова сталь (або нержавіюча марка).
- Стабільність розмірів— сталь повинна зберігати свою геометрію через термічну обробку, щоб зберегти зазор між гвинтом.
0338CrMoAlA (1,8509) — азотована сталь
38CrMoAlA
DIN:1,8509 / 41CrAlMo7 · GB:38CrMoAlA · AISI:Нітральний сплав 135M (прибл.)
Класична азотована сталь для гвинтових бочок. Його високий вміст алюмінію дозволяє формувати дуже твердий, зносостійкий азотований корпус, який є саме тим, що потрібно гвинтовій або бочковій поверхні. Після азотування твердість поверхні може досягати приблизно 850–1100 HV залежно від процесу та глибини.
38CrMoAlA використовується спеціально для його азотування — корпус швидко формується та досягає високої твердості. Довідкова література перераховує зносостійкі деталі гумових і пластикових екструдерів серед основних застосувань, якими є саме варіант використання шнекового барабана. Компроміс полягає в тому, що азотований корпус є відносно крихким, тому він не підходить для деталей, які витримують сильні удари. На азотованому стовбурі EJS проходить шар азотування0,4–0,7 ммглибокий.
0442CrMo / 4140 — Робоча конячка для наскрізного зміцнення
42CrMo (42CrMo4)
DIN/EN:42CrMo4 / 1,7225 · AISI:4140 · JIS:SCM440
Хромомолібденова низьколегована сталь, яка цінується за високу втомну міцність, хорошу загартовуваність і міцність. Це одна з найбільш широко використовуваних машинобудівних сталей у світі, що полегшує її пошук і поєднання на різних ринках.
42CrMo (еквівалент AISI 4140 і EN 1.7225) є найкращим варіантом для наскрізних загартованих гвинтів і циліндрів, а також для деталей, де міцність серцевини має таке ж значення, як твердість поверхні. У загартованому та відпущеному стані він пропонує чудовий баланс міцності та міцності. Він функціонально взаємозамінний з 4140, якщо дотримуються вказані умови термічної обробки — корисно, коли ви зіставляєте існуючу деталь із європейського чи американського креслення.
0531CrMoV9 і 34CrAlNi7
31CrMoV9 (1,8519)
DIN/EN:31CrMoV9 / 1,8519
Хромомолібден-ванадієва азотована сталь. Ванадій вдосконалює структуру та підтримує твердий, міцний азотований корпус, що робить його сильним вибором для сильно навантажених азотованих гвинтів і циліндрів, які потребують більшої міцності сердечника, ніж 38CrMoAlA.
34CrAlNi7 (1,8550)
DIN/EN:34CrAlNi7 / 1,8550
Алюмінієва азотована сталь, як 38CrMoAlA, але з нікелем для додаткової міцності серцевини. Використовується там, де твердий азотований корпус повинен розміститися на міцнішому сердечнику.
06Нержавіюча та інструментальна сталь
Крім стандартних легованих сталей, деякі роботи вимагають чогось більш спеціалізованого:
- SS304 / SS316— марки нержавіючої сталі для корозійних полімерів (ПВХ, фторполімери), де іржа та хімічний вплив є основною загрозою.
- SKD11 (D2) / SKD61 (H13)— інструментальні сталі для високої зносостійкості та високих температур, часто використовуються для гвинтових елементів і вимогливих секцій.
- W6Mo5Cr4V2 (швидкорізальна сталь М2)— для гвинтових елементів, що потребують надзвичайної зносостійкості.
- 40Cr— зазвичай основа для біметалічних бочок. Після багатьох років виробництва EJS виявив, що 40Cr тут найкраще працює, оскільки після зносу шару біметалічного сплаву ствол замінюється незалежно від основної сталі — тому основна сталь не є фактором, що обмежує термін служби.
07Порівняння марок сталі гвинтового ствола
| Оцінка (ГБ) | DIN / EN | AISI / JIS | Тип | Типове використання |
|---|---|---|---|---|
| 38CrMoAlA | 1.8509 | ~Нітрал 135М | Азотування сталі | Азотовані шнеки та бочки |
| 34CrAlNi7 | 1.8550 | — | Азотування (Ni) | Азотований, міцніший сердечник |
| 31CrMoV9 | 1.8519 | — | Азотування (V) | Сильно навантажені азотовані деталі |
| 42CrMo | 1,7225 / 42CrMo4 | 4140 / SCM440 | Cr-Mo | Наскрізне гартування, висока міцність |
| 40Cr | 1.7035 / 41Cr4 | 5140 | кр | Біметалева основа бочки |
| SKD61 | 1.2344 | H13 | Інструмент для гарячої роботи | Високотемпературні елементи |
| SKD11 | 1.2379 | D2 | Інструмент для холодної роботи | Високий знос / елементів |
| SS304 / 316 | 1,4301 / 1,4401 | 304 / 316 | Нержавіюча сталь | Корозійні матеріали |
08Як вибрати правильну сталь
Ланцюжок рішень простіший, ніж це виглядає зі списку оцінок:
- Почніть зі свого матеріалу— чистий, наповнений, абразивний чи корозійний? Це задає обробку поверхні.
- Виберіть лікування— азотовані, наскрізні, біметалічні або хромовані.
- Обробка вказує на основну сталь— азотування → азотована сталь (38CrMoAlA, 31CrMoV9, 34CrAlNi7); наскрізне зміцнення → 42CrMo; біметал → основа 40Cr; корозійний → нержавіючий.
- Зіставте будь-який існуючий малюнок— використовуйте таблицю еквівалентів, щоб європейська специфікація 1.8509 або американська 4140 відповідала правильному класу.
На практиці ви повідомляєте EJS, який матеріал ви використовуєте, і машину, а наші інженери визначають сталь і обробку. EJS надає звіт про перевірку та сертифікат на матеріал разом із кожним гвинтовим барабаном, тому клас у замовленні – це той клас, який ви отримуєте.
09Часті запитання
Яка сталь найпоширеніша для гвинтових бочок?
Для азотованих гвинтових стволів 38CrMoAlA (DIN 1.8509) є класичним вибором, оскільки вміст алюмінію утворює твердий азотований корпус. Для деталей із наскрізним зміцненням 42CrMo (AISI 4140 / EN 1.7225) є робочою конячкою. Правильний залежить від обробки поверхні.
Чи 42CrMo те саме, що сталь 4140?
Вони функціонально еквівалентні. 42CrMo (42CrMo4, EN 1.7225) — європейське/китайське позначення, а AISI 4140 — американське; вони мають дуже подібний хромомолібденовий хімічний склад і є взаємозамінними в більшості застосувань, якщо дотримується зазначена термообробка.
Чому 38CrMoAlA використовується для азотованих стволів?
Його високий вміст алюмінію дозволяє йому утворювати нітриди алюмінію під час азотування, створюючи дуже тверду, зносостійку поверхню. Ця твердість ідеально підходить для робочої поверхні гвинта або бочки. Корпус відносно крихкий, тому його не використовують там, де очікується сильний удар.
Яка сталь краще для біметалічної бочки?
Основна сталь має менше значення для біметалічної бочки, оскільки шар сплаву виконує роботу. EJS зазвичай використовує 40Cr як основу, оскільки виявив, що він працює найкраще — коли біметалічний шар зношується, ствол замінюють незалежно від основної сталі.
Яку сталь слід використовувати для корозійних пластмас, таких як ПВХ?
Для корозійних матеріалів краще використовувати нержавіючу основу (SS304 або SS316) та/або стійкий до корозії біметалічний сплав, а не звичайну леговану сталь. Повідомте своєму постачальнику точний полімер, щоб він відповідав класу та обробці.
Як я знаю, що я отримую замовлену сталь?
Вимагайте паспорт матеріалу (МТС) з хімічним складом. EJS надає звіт про перевірку та сертифікат на матеріал разом із кожним гвинтовим стволом, тому клас перевіряється, а не передбачається.
Не знаєте, яка оцінка потрібна для вашої роботи?
Повідомте нам матеріал, який ви обробляєте, і свою машину або надішліть креслення зі специфікацією сталі будь-якого стандарту. Інженери EJS підтвердять правильний клас і обробку — і запропонують ціну, як правило, протягом одного робочого дня.
Отримати цінову пропозицію- Otai Special Steel —Спеціальна легована сталь 38CrMoAl: властивості та застосування (включаючи гумові та пластикові зношувані деталі екструдера)
- Сталевий центр —Азотована сталь 38CrMoAl: твердість поверхні після азотування (850–1100 HV) і термообробки
- Industeel (ArcelorMittal) —Специфікація AISI 4140 / W1.7225 / EN 42CrMo4: склад і механічні властивості
- Otai Special Steel —Сталь 4140, еквівалент DIN (42CrMo4 / 1.7225): перехресне посилання на стандарти
- MakeItFrom —Порівняння властивостей EN 1.7225 (42CrMo4) і SAE-AISI 4140
