Консольные V-образные пружины SS301 различных размеров

Консольные V-образные пружины SS301 сочетают в себе уникальную V-образную геометрию консольных пружин с высокой прочностью, отличным усталостным ресурсом и хорошей коррозионной стойкостью нержавеющей стали марки 301. Эти пружины имеют высокие пределы упругости, могут подвергаться холодной обработке для достижения полностью твердых температур с пределом прочности на растяжение до 1 200 МПа и сохраняют работоспособность в широком диапазоне температур (от криогенных до ~500 °C). Их V-образное сечение обеспечивает постоянную предварительную нагрузку и контактное уплотнение краев, что делает их идеальными для динамического уплотнения в гидравлических, пневматических, аэрокосмических и медицинских приложениях.

---

1. Введение в консольные V-образные пружины

Консольные V-образные пружины представляют собой пружины ленточного типа, сформированные в V-образный профиль, который прикладывает усилие преимущественно к краям пружины для поддержания контакта с сопрягаемой поверхностью, такой как вал или кромка уплотнения. Такая конструкция обеспечивает высокую эффективность уплотнения и устойчивость к смещению в динамических условиях. При изготовлении из SS301 они сочетают механическую прочность с коррозионной стойкостью.

---

2. Состав материала SS301

SS301 - это аустенитный сплав нержавеющей стали со следующими типичными диапазонами состава:

• Углерод (C): 0,05-0,15 %
• Хром (Cr): 16,0-18,0 %
• Никель (Ni): 6,0-8,0 %
• Марганец (Mn): ≤ 2,0 %
• Кремний (Si): ≤ 1,0 %
• Фосфор (P): ≤ 0,045 %
• Сера (S): ≤ 0,030 %

Такой баланс Cr и Ni обеспечивает аустенитную микроструктуру, которая лежит в основе сочетания пластичности и прочности SS301.

---

3. Механические свойства

При холодной обработке SS301 достигает широкого диапазона температур, от отожженной до полностью твердой, с соответствующими механическими свойствами:

• Отжиг: Предел прочности при растяжении ≈ 758 МПа; предел текучести ≈ 276 МПа; удлинение ≥ 60 %.
• ¼ Хард: Предел прочности при растяжении ≈ 862 МПа; предел текучести ≈ 514 МПа; удлинение ≥ 25 %.
• ½ Hard: Предел прочности при растяжении ≈ 1 034 МПа; предел текучести ≈ 758 МПа; удлинение ≥ 18 %.
• От ¾ Hard до Full Hard: Прочность на разрыв до ≈ 1 276 МПа с уменьшением удлинения до ≈ 9 %.

Высокие скорости упрочнения (~14 МПа на 1 % снижения) позволяют SS301 достигать очень высокой прочности, сохраняя при этом достаточную пластичность для пружинной формовки.

---

4. Коррозионные и температурные характеристики

SS301 обеспечивает коррозионную стойкость, сравнимую с маркой 304, в слабоагрессивных средах при температуре окружающей среды. Он противостоит окислению периодически до ~840 °C и непрерывно до ~900 °C, что делает его пригодным для применения при повышенных температурах. Ниже криогенных температур SS301 сохраняет вязкость и эластичные свойства, что позволяет использовать его как в условиях сильного холода, так и жары.

---

5. Преимущества SS301 в конструкции консольной V-образной пружины

1. Высокий предел упругости и возможность предварительной нагрузки: Высокий предел текучести SS301 в твердых температурах обеспечивает постоянный предварительный натяг и пружинный откат в течение миллионов циклов.
2. Устойчивость к усталости: Сочетание прочности и пластичности сплава обеспечивает превосходный усталостный ресурс для динамического уплотнения.
3. Формуемость: Холодная штамповка с различной степенью твердости обеспечивает точную геометрию V-образного профиля для герметизации кромок без образования трещин.
4. Устойчивость к коррозии и перепадам температур: Подходит для герметизации агрессивных сред и широкого диапазона температур (от -196 °C до +500 °C).

---

6. Типичные области применения Консольные V-образные пружины SS301

• Гидравлические и пневматические уплотнения: Эффективны в динамических уплотнениях для цилиндров, клапанов, компрессоров и насосов до 400 МПа.
• Аэрокосмическая и автомобильная промышленность: Уплотнения для топлива, масла и окружающей среды, где имеют место вибрации, температурные циклы и несоосность.
• Медицинские приборы: Прецизионные уплотнения в хирургическом оборудовании и медицинских насосах, требующие биосовместимости и устойчивости к стерилизации.
• Промышленное оборудование: Уплотнения в химической, нефтехимической и пищевой промышленности, где коррозионная стойкость имеет решающее значение.

---

7. Стандарты качества и производство

Консольные V-образные пружины SS301 обычно изготавливаются в соответствии с требованиями:

• ISO 9001 Управление качеством для обеспечения соответствия материалов и допусков на размеры.
  Для обеспечения дополнительных требований к коррозии или электропроводности могут применяться финишные покрытия (пассивация, электрополировка) и плакирование (Ni, Au).

---

8. Заключение

Консольные V-образные пружины SS301 используют высокую прочность, формуемость и коррозионную стойкость нержавеющей стали 301 в V-образном профиле, который обеспечивает надежное, динамичное уплотнение в различных отраслях промышленности. Широкий температурный диапазон, усталостная прочность и постоянство предварительной нагрузки делают их незаменимыми для высокопроизводительных уплотнений. Правильный выбор закалки, отделки и геометрии обеспечивает оптимальную производительность в каждой целевой среде.