EN 51CRV4 Spring Steel: Характеристики, Использование & Руководство по производству

metal parts custom manufacturing

Если вы работаете в европейском автомобиле, промышленное, или сельскохозяйственные сектора, которые требуют пружин, которые обрабатывают высокие нагрузки, нагревать, И усталость - стандартных углеродных весенних сталей может быть недостаточно.EN 51CRV4 Spring Steel-европейский стандартный сплав хрома-ванадия-вызывает это. Его уникальная смесь элементов обеспечивает превосходную силу, теплостойкость, и усталостная производительность, Сделать его главным выбором для требования европейских приложений. Это руководство разрушает свои ключевые свойства, Реальное мир использует, Процесс производства, и как это сравнивается с другими материалами, Помогая вам решать сложные весенние проблемы.

1. Свойства материала EN 51CRV4 Spring Steel

Определяющая особенность EN 51CRV4 - его содержание ванадий (0.10–0,20%), который работает с хромом для повышения долговечности и термостойкости. Давайте подробно рассмотрим его свойства.

1.1 Химический состав

En 51crv4 следует строгим европейским стандартам (В 10089), Обеспечение согласованности для приложений с высоким уровнем стресса. Ниже приведен типичный химический макияж:

ЭлементСимволКонтент диапазон (%)Ключевая роль
Углерод (В)В0.47 - 0.55Усиливает силу, твердость, и износить стойкость
Хром (Герметичный)Герметичный0.80 - 1.10Улучшает устойчивость и устойчивость к усталости; немного повышает коррозионную стойкость
Ванадий (V.)V.0.10 - 0.20Повышает высокотемпературную стабильность и уточнение зерна; Предотвращает смягчение под теплом
Марганец (Мнжен)Мнжен0.70 - 1.00СПИД при термообработке; уменьшает хрупкость под стрессом
Кремний (И)И0.15 - 0.35Увеличение модуля упругости для гибкости пружины; СПИД Джакисление
Фосфор (П)П≤ 0.035Контролируется, чтобы предотвратить растрескивание в частях высокого стресса
Сера (С)С≤ 0.040Минимизирован, чтобы избежать усталостных трещин в приложениях повторной нагрузки
Молибден (МО)МО≤ 0.10Следный элемент; незначительное повышение к высокой температуре силы

1.2 Физические свойства

Эти свойства описывают, как ведет en 51crv4 в физических условиях, таких как температура и магнетизм:

  • Плотность: 7.85 G/CM³ (то же самое, что и большинство сталей углерода-хромий-ванадия)
  • Точка плавления: 1,430 - 1,470 ° C. (2,606 - 2,678 ° F.)
  • Теплопроводность: 45.0 W/(м · к) в 20 ° C. (комнатная температура)- более низкий, чем простые углеродные стали
  • Коэффициент термического расширения: 11.5 × 10⁻⁶/° C. (от 20 - 100 ° C.)
  • Магнитные свойства: Ферромагнитный (привлекает магниты), Полезно для сортировки и неразрушающего тестирования.

1.3 Механические свойства

Механические характеристики EN 51CRV4 превосходны после термической обработки (особенновесенний характер). Ниже приведены типичные значения дляотожжен иВесенняя температура условия:

СвойствоМетод измеренияОтожженная стоимостьСпринг-температурное значение
Твердость (Роквелл)HRB (отожжен) / HRC (закален)65 - 80 HRB38 - 46 HRC
Твердость (Виккерс)Hv.130 - 160 Hv.380 - 460 Hv.
Предел прочностиМПА600 - 750 МПА1,200 - 1,500 МПА
УрожайностьМПА350 - 450 МПА1,000 - 1,300 МПА
Удлинение% (в 50 мм)20 - 25%6 - 10%
Воздействие на выносливостьДж (в 20 ° C.)≥ 45 Дж≥ 18 Дж
Утолочный пределМПА (вращающийся луч)380 - 430 МПА700 - 800 МПА

1.4 Другие свойства

Выдающиеся черты EN 51CRV4 делают его идеальным для экстремальных европейских приложений:

  • Эластичный модуль: ~ 200 ГПа - потери он возвращается в форму после тяжелого, Повторные нагрузки (НАПРИМЕР., Тракальные листовые пружины).
  • Весенний характер: Достигнуто через отпуск (350–450 ° C.)–Balcess жесткость (для силы) и гибкость (Чтобы не сломать).
  • Закаленность: Отлично - хромиум и ванадий, позволяют его равномерно укрепить в секциях вплоть до 30 мм толщиной (Идеально подходит для больших листовых пружин или шестерни).
  • Высокотемпературная стабильность: Ванадий предотвращает смягчение при температуре до 300 ° C. (572 ° F.)- Критические для европейских двигателей грузовиков или промышленных турбин.
  • Устойчивость к усталости: Превосходное из простых углеродных сталей (как en c75)—Карионы миллионов циклов нагрузки, не пройдя неудачу (Идеально подходит для автомобильных подвесков).
  • Износостойкость: Хорошо - углерод и хром образует твердые карбиды, сопротивление истиранию в пыльной сельскохозяйственной или промышленной среде.
  • Коррозионная стойкость: Умеренный - лучше, чем простые углеродные стали (Как цинковое покрытие) Для влажного/наружного использования.

2. Применение EN 51CRV4 Spring Steel

Прочность и теплостойкость EN 51CRV4 делают его идеальным для высокопроизводительных европейских применений. Вот его ключевое использование:

  • Пружины: High-stress springs like Valve Springs (Двигатели грузовика, промышленные турбины), катушка пружины (Внедорожные приостановки транспортных средств), и листовые источники (тяжелые грузовики, военные транспортные средства).
  • Компоненты автомобильной подвески: Листовые источники и тяжелые катушки в европейских грузовиках (НАПРИМЕР., Мерседес-Бенц, Volvo) и внедорожные транспортные средства-с высокой местностью и тяжелыми весами.
  • Valve Springs: Лучший выбор для автомобильных двигателей среднего и большего (НАПРИМЕР., Дизельные грузовые двигатели)- Регистрация тепла и повторных циклов клапанов.
  • Промышленная техника: Пружины в высокотемпературном оборудовании (НАПРИМЕР., турбинные клапаны, пресс -машины) и тяжелые коробки передач-конец на немецких и французских фабриках.
  • Сельскохозяйственная техника: Пружины в плугах тракторов, Харвестер режущий головы, и навоз, - с грязью и воздействием на европейские фермы.
  • Ручные инструменты: Тяжелые инструменты, такие как Джекхаммеры и промышленные плоскогубцы-необходимость прочности для трудных материалов.
  • Передачи: Среднекварные шестерни в промышленных коробках передач и автомобильных трансмиссиях-ручки износостойкости 51 CRV4 Повторяемый контакт.
  • Железнодорожные компоненты: Небольшие пружины в болотах поезда - сопротивление вибрации и тяжелые нагрузки для европейских железнодорожных сетей.

3. Методы производства для EN 51CRV4

Производство EN 51CRV4 требует точности для использования своих льгот сплава.. Вот типичный процесс (согласуется с европейскими производственными стандартами):

  1. Сталь:
    • EN 51CrV4 is made using an Электрическая дуговая печь (Eaf) with vacuum degassing—common in Europe for sustainability (Утилизация лома стали). Этот процесс обеспечивает точный контроль Vanadium (0.10–0,20%) и хром (0.80–1,10%) чтобы встретить en 10089.
  2. Прокатывание:
    • После стали, Металл есть Горячий катился (в 1,150 - 1,250 ° C.) в бары, простыни, или катушки. Для точных частей (Как Valve Springs), его Холод катился (комнатная температура) Для улучшения поверхностной отделки-критической для подгонки европейских стандартов компонентов.
  3. Точность формирования:
    • Детали формируются с использованием техники европейского стандарта:
      • Весенняя спираль: Для пружин клапанов-проводная провод с холодным заглушенным.
      • Изгиб/формирование: Для листовых пружин - выживание и сгибание стали в изогнутые полоски (Для подвески грузовика).
      • Ковкость: Для передач или толстых пружин - распыления нагретой стали на формы (Повышает зерновую структуру для прочности).
  4. Термическая обработка:
    • Тепловая обработка имеет решающее значение для разблокировки потенциала EN 51CRV4:
      • Отжиг: Нагревать до 810 - 850 ° C., затем медленно остыть, чтобы смягчить сталь для формирования.
      • Гашение: После формирования, нагревать до 830 - 870 ° C., затем быстро охлаждать в масле, чтобы затвердеть (хром/ванадий).
      • Отпуск: Разогреть 350 - 450 °C to achieve весенний характер- Измеряет хрупкость, сохраняя при этом силу.
  5. Обработка:
    • Для сложных частей (как шестерни), Обработка после формирования (Шлифование, Фрезерование) Объединение избыточного материала и обеспечивает плотные допуски (± 0,005 мм для небольших пружин), Соответствие стандартам качества.
  6. Поверхностная обработка:
    • Дополнительные шаги для европейских приложений:
      • Покрытие: Цинковое покрытие (В ISO 4042) Для коррозионной стойкости - используется для грузовых источников или на открытом воздухе.
      • Покрытие: Керамическое покрытие для высокотемпературных частей (НАПРИМЕР., Valve Springs) или порошковое покрытие (В 12206) для эстетики.
      • Чертова: Недорогой оксидный слой (В 10177) Для внутренних инструментов.
  7. Контроль качества:
    • Строгое тестирование обеспечивает соответствие стандартам EN:
      • Химический анализ: Проверьте содержание сплава с помощью спектрометрии (В 10160).
      • Утолочное тестирование: Проверьте производительность после 1 миллион+ циклов (В ISO 13003).
      • Высокотемпературное тестирование: Убедиться, что не смягчение на 300 ° C. (Для теплочувствительных деталей).
      • Проверка размерных: Используйте CMMS для подтверждения спецификаций EN.

4. Тематические исследования: En 51crv4 в действии

Настоящие европейские примеры показывают, как en 51crv4 решает сложные проблемы.

Тематическое исследование 1: Европейский грузовик листовой весной долговечности

Шведский производитель грузовиков столкнулся (после 100,000 км) Использование EN C75. Пружины треснулись под 30-тонной грузом грузовика. Переключение на листовые пружины EN 51CRV4 (смягченный до 45 HRC и цинковый) расширенная жизнь 250,000 км. Это сокращение затрат на техническое обслуживание 70% и связан с акцентом бренда на надежности.

Тематическое исследование 2: Сельскохозяйственная техника весна

Немецкий производитель тракторов боролся с сбоями в плуга (каждый 800 часы) Использование простой углеродной стали. Пружины изнашивались в пыльных условиях. Заменить их на пружины EN 51CRV4 (смягченный до 42 HRC) увеличил жизнь 2,400 часы. Это сокращение простоя для фермеров 66% и увеличил продажи на европейских рынках.

5. И 51CRV4 против. Другие весенние материалы

Как EN 51CRV4 по сравнению с другими общими весенними стабами (Европейский и глобальный)? Таблица ниже разбивает его:

МатериалСходство с EN 51CRV4Ключевые различияЛучше всего для
И C75Европейская весенняя стальНет хрома/ванадия; Уливаемая устойчивость к теплу/усталости; дешевлеСтандартные пружины (автомобильные подвески, ручные инструменты)
Айси 6150Хром-ванадий весенняя стальАйси 6150 = U.S.. стандартный; En 51crv4 = европейский; Незначительные различияГлобальные цепочки поставок (смену)
Айси 5160Хромовый сплавленный стальНет ванадий; Более низкая высокотемпературная стабильность; дешевлеСпрингс средней производительности (Промышленная техника)
Нержавеющая сталь (В 1.4310)Весенние свойстваКоррозионная устойчивость; более низкая сила; дорожеОткрытые/влажные пружины (морское оборудование)
Сплава Сталь (И 43CR4)Высокая силаНет ванадий; более низкая устойчивость к усталости; дешевлеБольшие пружины (легкие листовые пружины грузовика)
Необогатный металл (Латунь A CW617N)ГибкийКоррозионная устойчивость; более низкая сила; зажигалкаСпрингс с низкой нагрузкой (электрические контакты)
Композит (Углеродное волокно)Легкий весОчень легкий; Высокая сила; дорогойЧувствительные к весу приложения (аэрокосмическая, гонки)

Перспектива Yigu Technology на EN 51CRV4

В Yigu Technology, EN 51CRV4 - наш главный выбор для клиентов в европейской тяжелой промышленности - облегчение производства, сельское хозяйство, и промышленное оборудование. Его содержание ванадий обеспечивает непревзойденную усталость и теплостойкость, опережать EN C75 в жестких условиях. Мы оптимизируем термическую обработку до 38–45 HRC и предлагаем цинковое покрытие на EN ISO 4042. Для глобальных клиентов, Мы предоставляем EN 51CRV4 в качестве прямой альтернативы AISI 6150, Обеспечение согласованности по всей Европе и Северной Америке. Это премия, надежный выбор для европейских приложений с высоким стрессом.

FAQ о EN 51CRV4 Spring Steel

  1. EN 51CRV4 взаимозаменяемо с AISI 6150?
    Да, они почти идентичны! Оба являются пружинными сталиками хрома-ванадия с одинаковой прочностью и теплостойкостью. En 51crv4 следует европейским стандартам, Айси 6150 НАС. Стандарты-они работают взаимозаменяемо для большинства источников стресса.
  2. Можно ли использовать 51CRV4 для высокотемпературных приложений?
    Да, это содержание ванадий позволяет ему смягчить до 300 ° C. (572 ° F.), Сделать его идеальным для блюд -клапанов или компонентов промышленных турбин.
  3. Какая поверхностная обработка лучше всего подходит для EN 51CRV4 в европейском сельскохозяйственном механизме?
    Цинковое покрытие (за один ISO 4042) Лучше всего - он противостоит ржавчине от грязи и влаги. За дополнительную защиту от фермерских химикатов, Добавить прозрачное порошковое покрытие на цинк.
Прокрутите вверх