Os aços para molas são um grupo separado de ligas de aço para construção. Eles são caracterizados por um alto limite de elasticidade, resistência à fadiga, onde o retorno do elemento à forma convencional após a compressão é reduzido, resistência ao relaxamento de tensão, alta resistência ao escoamento, amortecimento e absorção de choque e, em aplicações específicas, dependendo da composição química dos tipos selecionados, também resistência à corrosão (por exemplo, aços X10CrNi18-8 e 1H18N9).

São usados para a produção de molas, anilhas elásticas, apresentam excelentes propriedades elásticas, resistência à fratura (em caso de sobrecarga, o elemento deforma-se, mas não racha), resistência à deformação plástica dos produtos acabados (fadiga), tempo relativamente longo e a possibilidade de formar formas adequadas para molas e elementos de molas, graças à alta plasticidade dos materiais deste grupo.

Para prolongar a vida útil do elemento, mesmo em condições de fadiga, a superfície das molas deve ser devidamente usinada, lisa, sem entalhes, arranhões e irregularidades. O tratamento térmico do aço para molas consiste na austenitização do produto na faixa de temperatura de 800-870 ℃, endurecimento em água (cerca de 30-40 ℃) ou óleo (cerca de 50-70 ℃) e têmpera a 300-520 ℃, dependendo do tipo de aço. Como resultado desse tratamento térmico, o elemento da mola terá uma estrutura martensítica temperada.

Aços carbono e ligas para molas

O uso do aço carbono é principalmente para elementos de molas menores e um pouco menos responsáveis. As suas propriedades devem-se principalmente ao alto teor de carbono de cerca de 0,55-1,10%. Em comparação com os demais tipos, os aços carbono têm uma pequena variedade de aditivos de liga, como manganês e silício. Os produtos destes tipos são aplicados em molas menores devido à baixa dureza, baixa resistência e ductilidade - ou seja, placas de baixa carga e peças de molas com pequenas secções transversais feitas de chapas, tiras, barras e fios de até 10 mm de diâmetro ou espessura. O material deve ser usado em ambientes com temperatura máxima de 150 ^oC. Os aços carbono para molas são caracterizados por alta resistência ao escoamento e boas propriedades de mola após melhoria térmica.

Os aços cromados com vanádio e manganês são um grupo de tipos com parâmetros ainda melhores em comparação com os aços de silício e manganês. A sua dureza é muito melhor, são projetados para funcionar em temperaturas muito mais altas (até 300 °C) e podem ser usados como molas particularmente carregadas e peças de molas de dimensões muito maiores.

O crómio com vanádio (CrV) e o crómio com molibdénio (CrMo) no aço para molas, como uma combinação de elementos de carboneto, causam menos inclusões de materiais não metálicos e, portanto, a resistência do material à fadiga é consideravelmente maior do que a dos aços de silício.

A plasticidade do aço para molas também é uma característica importante e, aqui, também colocamos os aços cromados em primeiro lugar em termos de alto coeficiente de deformação.

Certos tipos de liga SiCrV, cromo-silício contendo vanádio e SiCrMo, cromo-silício-molibdénio têm o valor mínimo mais alto de Re. Ao adicionar a este grupo os aços CrV e CrMoV, todos os quatro têm a temperatura de operação mais alta, de até 300 ℃. A faixa de carbono no aço cromado é de cerca de 0,40% a 0,65%.

As ligas de silício, manganês ou Si-Mn são caracterizadas por um teor de carbono mais baixo em comparação com os aços à base de carbono. Aditivos como silício e manganês tornam esses aços mais duráveis e têm maior resistência ao impacto, ductilidade e alta resistência ao relaxamento de tensão. Em comparação com os aços carbono e os aços silício, durante o revenimento são facilmente descalcificados e grafitados. A resistência é semelhante à do aço carbono. A sua plasticidade deve-se a um maior teor de silício e, em alguns tipos de manganês (por exemplo, aço 65Mn4), proporciona ainda mais capacidade de endurecimento. Estes aços também não são adequados para utilização em altas temperaturas. A variação de carbono no aço silício é de cerca de 0,38-0,60%.

Composição química e tipos de aço para molas

As ligas estruturais têm uma gama bastante ampla de carbono - C: 0,40-1,25%. A resiliência desses aços e outras propriedades características dos materiais correspondem, entre outros, ao silício. Como resultado da pesquisa contínua, do desenvolvimento da tecnologia de construção e das máquinas, não se deve estereotipar que um subgrupo de ligas de aço para molas seja usado apenas para molas. O facto é que muitos tipos de aços para ferramentas, aços de alta liga resistentes à corrosão e até mesmo aços para rolamentos têm se mostrado adequados para uso e são tratados como aço para molas em aplicações excepcionais. Os aços para molas são fornecidos em estado recozido, amolecido, tratado termicamente e em estado bruto.

Existem vários tipos de subgrupos básicos de aços para molas:

aços para molas de carbono (por exemplo, C55S, 65 / C67S, 75 / C75S, 85 / C85S, C90S, C100S, C125S)
aços de silício e silício-manganês (por exemplo, 38Si7 / 40S2, 46Si7, 51Si7 / 50S2, 56Si7 / 55S2, 60S2A, 65Mn4 / 65G, 60SG)
aços cromados com aditivos de vanádio, manganês, molibdénio e níquel (por exemplo, 51CrV4 / 50HF, 50HS, 50HG, 60SGH)

Folhas, tiras e barras feitas de aço para molas

Os graus de liga de aço e aço carbono para molas descritos acima são definidos nas normas polacas PN-74/H-84032, PN-75/H-84019, PN-60/H-84030 (PN-H-84032:1965), GOST 2052-53, PN-EN 10083 e PN-EN 10089:2005, de acordo com as quais são fornecidos os seguintes produtos:

Chapas laminadas a quente feitas de aço para molas de acordo com as normas PN-EN 10029, PN-H-92135 e PN-H-92134
Barras forjadas e peças forjadas em aço para molas de acordo com PN-79/H-94500, PN-84/H-94004, PN-EN 10250-3,
Tiras de mola laminadas a frio de acordo com as normas PN-EN 10132-4:2004, PN-EN 10131, PN-75/H-92335, PN-74/H-92329
Barras laminadas de aço para molas de acordo com as normas PN-96/H-93003,PN-64/H-92604 PN-EN 10025-6, e PN-EN 10060,
Barras laminadas de aço para molas de acordo com as normas PN-H-93219, e PN-EN 10092-1,
Barras trefiladas de aço para molas de acordo com as normas PN-85/H-93210, e Barras descascadas de aço para molas de acordo com as normas PN-96/H-93005, PN-56/H-93006, PN-96/H-93009
Fio mecânico de aço para molas de acordo com as normas PN-EN 10270, PN-91/H-84028 e PN-96/H-93005, PN-55/H-80057