Шнековые стволы изготавливаются из легированных сталей, выбранных с учетом прочности, прокаливаемости и того, насколько хорошо они принимают закаленную поверхность. Наиболее распространенными являются38CrMoAlA (1,8509)и34КрАлН7 (1,8550)для азотированных деталей,42КрМо (4140)и31CrMoV9 (1,8519)за упорный труд,40Крдля биметаллических стволов иСС304/СС316нержавеющая сталь для агрессивных материалов.
Марка выбирается вместе с обработкой поверхности — сталь придает детали плотность и прочность; обработка поверхности придает ему износостойкость.
Спросите трех поставщиков, из какой стали «должен» быть изготовлен винтовой цилиндр, и вы можете получить три ответа, потому что честный ответ: это зависит от обработки поверхности и материала, который вы обрабатываете. В этом руководстве описаны классы, в которых фактически работает EJS, что представляет собой каждый из них, его международные эквиваленты (чтобы вы могли сопоставить рисунок с любого рынка) и когда это правильный выбор.
01Из какой стали должен быть изготовлен винтовой ствол?
Не существует одной «лучшей» стали, потому что винтовой ствол — это система: базовая сталь плюс обработка поверхности. Азотированный ствол требует азотированной стали, образующей твердый корпус; ствол со сквозной закалкой нуждается в марке, подходящей для закалки и отпуска; биметаллическому стволу нужна прочная основа под слоем сплава, которая выполняет реальную работу. Сначала выберите обработку для вашего материала, а затем выберите подходящую базовую сталь.
EJS обычно работает со следующими марками: 42CrMo (4140), 38CrMoAlA (1,8509), 31CrMoV9 (1,8519), 34CrAlNi7 (1,8550), 40Cr, стали 45, SS304, SS316, SKD11, SKD61 и W6Mo5Cr4V2. В разделах ниже описываются рабочие лошадки.
02Что отличает хорошую стальную винтовую бочку
Перед оценками, свойства, которые имеют значение:
- Прокаливаемость— насколько глубоко и надежно затвердевает сталь по сечению.
- Азотируемость— для азотированных деталей сталь должна содержать нитридобразующие элементы (Cr, Mo, Al), благодаря чему образуется твердый корпус.
- Прочность— Сердечник должен выдерживать крутящий момент и давление, не растрескиваясь.
- Износостойкость— обычно достигается за счет обработки поверхности, а не только основной стали.
- Коррозионная стойкость— если полимер агрессивен, имеет значение базовая сталь (или нержавеющая сталь).
- Стабильность размеров— сталь должна сохранять свою геометрию за счет термообработки, чтобы сохранить зазор между стволом шнека.
0338CrMoAlA (1,8509) — азотируемая сталь
38CrMoAlA
ДИН:1.8509/41КрАлМо7 · ГБ:38CrMoAlA · АИСИ:Нитраллой 135М (прибл.)
Классическая азотированная сталь для винтовых стволов. Высокое содержание алюминия позволяет образовывать очень твердый, износостойкий азотированный корпус, который является именно тем, что необходимо для поверхности винта или цилиндра. После азотирования твердость поверхности может достигать примерно 850–1100 HV в зависимости от процесса и глубины.
38CrMoAlA используется специально из-за его свойств азотирования — корпус быстро формируется и достигает высокой твердости. В справочной литературе среди основных областей применения указаны износостойкие детали резиновых и пластиковых экструдеров, а это именно вариант использования шнекового вала. Компромисс заключается в том, что азотированный корпус относительно хрупок, поэтому он не подходит для деталей, подвергающихся сильным ударам. На азотированном стволе EJS слой азотирования проходит0,4–0,7 ммглубокий.
0442КрМо / 4140 — рабочая лошадка для сквозной закалки
42КрМо (42КрМо4)
ДИН/ЕН:42КрМо4 / 1,7225 · АИСИ:4140 · ДЖИС:СКМ440
Хромомолибденовая низколегированная сталь, ценящаяся за высокую усталостную прочность, хорошую прокаливаемость и вязкость. Это одна из наиболее широко используемых конструкционных сталей в мире, что позволяет легко найти и сопоставить ее на разных рынках.
42КрМо (эквивалент AISI 4140 и EN 1.7225) идеально подходит для винтов и цилиндров сквозной закалки, а также для деталей, в которых прочность сердцевины имеет такое же значение, как и твердость поверхности. В закаленном и отпущенном состоянии он обеспечивает превосходный баланс прочности и ударной вязкости. Он функционально взаимозаменяем с 4140 при условии соблюдения указанных условий термообработки, что полезно при сопоставлении существующей детали с европейским или американским чертежом.
0531CrMoV9 и 34КрАлНи7
31CrMoV9 (1,8519)
ДИН/ЕН:31CrMoV9/1,8519
Хромомолибденванадиевая азотированная сталь. Ванадий улучшает структуру и поддерживает твердый, прочный азотированный корпус, что делает его отличным выбором для сильно нагруженных азотированных винтов и цилиндров, которым требуется более высокая прочность сердечника, чем у 38CrMoAlA.
34КрАлН7 (1,8550)
ДИН/ЕН:34КрАлН7/1,8550
Алюминийсодержащая азотированная сталь, подобная 38CrMoAlA, но с никелем для дополнительной прочности сердцевины. Используется там, где твердый азотированный корпус должен располагаться на более прочном сердечнике.
06Нержавеющая и инструментальная сталь
Помимо стандартных легированных сталей, некоторые работы требуют чего-то более специализированного:
- СС304/СС316— марки нержавеющей стали для коррозионно-активных полимеров (ПВХ, фторполимеры), для которых основной угрозой являются ржавчина и химическое воздействие.
- СКД11 (Д2)/СКД61 (Х13)— инструментальные стали, устойчивые к сильному износу и высокой температуре, часто используемые для винтовых элементов и сложных секций.
- W6Mo5Cr4V2 (быстрорежущая сталь М2)— для винтовых элементов, которым требуется повышенная износостойкость.
- 40Кр— обычно основа биметаллических стволов. После многих лет производства EJS обнаружила, что 40Cr работает здесь лучше всего, потому что, как только слой биметаллического сплава изнашивается, ствол заменяется независимо от базовой стали, поэтому базовая сталь не является фактором, ограничивающим срок службы.
07Сравнение марок стали для винтовых стволов
| Оценка (ГБ) | ДИН/ЕН | АИСИ/ДЖИС | Тип | Типичное использование |
|---|---|---|---|---|
| 38CrMoAlA | 1.8509 | ~Нитраллой 135М | Азотирование стали | Азотированные винты и цилиндры |
| 34КрАлНи7 | 1.8550 | — | Азотирование (Ni) | Азотированный, более прочный сердечник |
| 31CrMoV9 | 1.8519 | — | Азотирование (В) | Тяжелонагруженные азотированные детали |
| 42КрМо | 1,7225/42CrMo4 | 4140 / СКМ440 | Хром-Мо | Сквозная закалка, высокая прочность |
| 40Кр | 1.7035/41Cr4 | 5140 | Кр | Биметаллическое основание ствола. |
| СКД61 | 1.2344 | Н13 | Инструмент для горячей обработки | Высокотемпературные / элементы |
| СКД11 | 1.2379 | Д2 | Инструмент для холодной обработки | Высокий износ/элементы |
| СС304/316 | 1,4301/1,4401 | 304 / 316 | Нержавеющая сталь | Коррозионные материалы |
08Как выбрать правильную сталь
Цепочка принятия решений проще, чем кажется в списке оценок:
- Начните со своего материала— чистый, заполненный, абразивный или коррозийный? Это устанавливает обработку поверхности.
- Выберите лечение— азотированные, сквозные, биметаллические или хромированные.
- Обработка указывает на базовую сталь— азотирование → азотирование стали (38CrMoAlA, 31CrMoV9, 34CrAlNi7); сквозная закалка → 42CrMo; биметалл → основа 40Cr; коррозионный → нержавеющий.
- Сопоставьте любой существующий рисунок— используйте таблицу эквивалентов, чтобы европейская спецификация 1.8509 или американская 4140 соответствовала нужному классу.
На практике вы сообщаете EJS материал, который используете, и машину, а наши инженеры определяют сталь и обработку. EJS предоставляет отчет о проверке и сертификат на материал к каждому поставляемому цилиндру шнека, поэтому класс, указанный в заказе, — это тот класс, который вы получаете.
09Часто задаваемые вопросы
Какая сталь наиболее распространена для винтовых стволов?
Для азотированных винтовых цилиндров классическим выбором является 38CrMoAlA (DIN 1.8509), поскольку содержащийся в нем алюминий образует твердый азотированный корпус. Для деталей сквозной закалки лучше всего подходит 42CrMo (AISI 4140 / EN 1.7225). Выбор зависит от обработки поверхности.
42КрМо — это то же самое, что сталь 4140?
Они функционально эквивалентны. 42CrMo (42CrMo4, EN 1.7225) — европейское/китайское обозначение, AISI 4140 — американское; они имеют очень схожий хромомолибденовый химический состав и взаимозаменяемы в большинстве применений при соблюдении указанной термической обработки.
Почему 38CrMoAlA используется для азотированных стволов?
Высокое содержание алюминия позволяет ему образовывать нитриды алюминия во время азотирования, образуя очень твердую, износостойкую поверхность. Такая твердость идеальна для рабочей поверхности шнека или цилиндра. Корпус относительно хрупкий, поэтому его не используют там, где ожидается сильный удар.
Какая сталь лучше для биметаллического ствола?
Базовая сталь имеет меньшее значение для биметаллического ствола, поскольку всю работу выполняет слой сплава. EJS обычно использует в качестве основы 40Cr, поскольку обнаружил, что он работает лучше всего — когда биметаллический слой изнашивается, ствол заменяется независимо от базовой стали.
Какую сталь следует использовать для коррозийных пластмасс, таких как ПВХ?
Для коррозионно-активных материалов лучше использовать нержавеющую основу (SS304 или SS316) и/или коррозионно-стойкий биметаллический сплав, а не простую легированную сталь. Сообщите своему поставщику точный полимер, чтобы он мог подобрать соответствующий сорт и обработку.
Как я узнаю, что получу заказанную сталь?
Попросите сертификат на материал (MTC) с указанием химического состава. EJS предоставляет отчет о проверке и сертификат на материал с каждым поставляемым цилиндром шнека, поэтому марка проверяется, а не предполагается.
Не знаете, какая оценка нужна вашей работе?
Сообщите нам материал, который вы обрабатываете, и тип вашего станка, или отправьте чертеж со спецификацией стали любого стандарта. Инженеры EJS подтвердят правильную марку и обработку — и предоставят цену, обычно в течение одного рабочего дня.
Получить предложение- Отайская специальная сталь —Специальная легированная сталь 38CrMoAl: свойства и применение (включая резиновые и пластиковые изнашиваемые детали экструдера)
- Стальной Центр —Азотирующая сталь 38CrMoAl: твердость поверхности после азотирования (850–1100 HV) и термообработки
- Индустил (ArcelorMittal) —Технический паспорт AISI 4140 / W1.7225 / EN 42CrMo4: состав и механические свойства
- Отайская специальная сталь —Сталь 4140, эквивалент DIN (42CrMo4 / 1.7225): перекрестная ссылка на стандарты
- СделатьЭтоИз —Сравнение свойств EN 1.7225 (42CrMo4) и SAE-AISI 4140
