SCHMOLZ+BICKENBACH斯穆-碧根柏集團(tuán)是世界上最大的特殊鋼生產(chǎn)商之一,旗下的瑞士工廠Steeltec主要生產(chǎn)高強(qiáng)度易切削鋼,如11SMn30,11SMnPb30,11SMnPb37,ESP65等,并形成了自己的專利HSX?, ETG?和SwissCut?系列產(chǎn)品。Steeltec的材料的顯著優(yōu)勢(shì)在于:性能穩(wěn)定,強(qiáng)度高,且加工后能保持較高的強(qiáng)度,節(jié)約熱處理成本。抗磨損,易加工性能優(yōu)越,提高生產(chǎn)率等。該公司專業(yè)經(jīng)營(yíng)高強(qiáng)度和更高強(qiáng)度的特種鋼以及易切削特種鋼,已成為汽車、液壓和機(jī)械制造等行業(yè)的重要合作伙伴。Steeltec與客戶、供應(yīng)商和科研院所密切合作,進(jìn)一步研發(fā)鋼材和鋼材的生產(chǎn)方法。
作為Schmolz + Bickenbach集團(tuán)的成員,Steeltec AG公司研發(fā)了新的更高強(qiáng)度的HSX?鋼,使高強(qiáng)度和良好的加工性能得到很好的平衡。雖然含硫量通常能夠極大地改善機(jī)械加工性,但最新的技術(shù)發(fā)展卻使Steeltec能顯著降低HSX?鋼中的含硫量,而同時(shí)又保持良好的機(jī)械加工性。而高應(yīng)力零部件也變得更加穩(wěn)定。此外,HSX?系列的許多物理性能得到了進(jìn)一步的開發(fā)。例如,磁性的特性值可以與機(jī)械材料的特性相結(jié)合。這為未來復(fù)雜零部件的全新節(jié)約型設(shè)計(jì)開創(chuàng)了先例。
HSX?系列產(chǎn)品因其所具有更高的強(qiáng)度和良好的機(jī)械加工性能,在交貨條件方面也凸顯優(yōu)勢(shì)。該系列產(chǎn)品包括四種高強(qiáng)度鋼,它們?cè)趶?qiáng)度、剛性和結(jié)構(gòu)方面各不相同。Steeltec可以根據(jù)客戶的應(yīng)用要求,對(duì)材料進(jìn)行更改并使材料強(qiáng)度更高。該公司可以調(diào)整各種HSX?鋼材的含硫量。也就是說,可以根據(jù)應(yīng)用的不同來最佳平衡其所需的強(qiáng)度和機(jī)械加工性能。根據(jù)要求幾乎可以完全去除含硫量。這顯著降低了薄壁零件的開裂風(fēng)險(xiǎn),比如防抱死系統(tǒng)的泵缸。
“盡管含硫量降低,但我們的HSX?鋼材產(chǎn)品仍比傳統(tǒng)的調(diào)質(zhì)鋼(淬火鋼和回火鋼)具有更強(qiáng)的機(jī)械加工性,”Steeltec的銷售負(fù)責(zé)人Dirk Ochmann先生自信地說,“我們非常樂意為機(jī)械師和設(shè)計(jì)工程師們提供建議,幫助他們實(shí)現(xiàn)加工和應(yīng)用的最佳效果?!盚SX?系列的物理特性中的許多特點(diǎn)得到了改善,如磁性的特性值。設(shè)計(jì)工程師可以利用這些知識(shí)來制造更加有效的機(jī)型:強(qiáng)度較高的HSX?鋼可連接至由磁性材料和標(biāo)準(zhǔn)材料混合制成的零件。電磁閥的生產(chǎn)就證明了這種鋼材的價(jià)值–在過去,要滿足這些要求需要復(fù)雜的設(shè)計(jì)過程。在此, HSX?鋼材展示了其另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn),并進(jìn)一步脫穎而出:與標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)質(zhì)鋼相反,HSX? 鋼材已無需某些生產(chǎn)階段,比如后續(xù)的熱處理。這也省去了相關(guān)的附加操作,如零件的整形、打磨和去毛刺等。這樣就縮短了工藝流程,并大大簡(jiǎn)化了物流環(huán)節(jié)。
HSX? 90, HSX? 110, HSX? 130和HSX? 特種鋼適合生產(chǎn)應(yīng)用于機(jī)械、汽車制造和液壓件制造等行業(yè)的高應(yīng)力精密零件。其高強(qiáng)度和高輪廓精度使驅(qū)動(dòng)軸更加高效和/或更小,即使是在非對(duì)稱加工中。與廣泛應(yīng)用于機(jī)械和汽車制造業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)材料相比,強(qiáng)度更高的HSX?130的優(yōu)點(diǎn)更加顯著。非合金調(diào)質(zhì)鋼C45E可用于生產(chǎn)推動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域使用的低應(yīng)力零部件。當(dāng)應(yīng)力需求較大時(shí),設(shè)計(jì)工程師選擇42CrMoS4。
對(duì)驅(qū)動(dòng)軸扭矩和鋼的性能進(jìn)行比較表明,鋼的特性對(duì)操作能力有顯著影響。當(dāng)軸的直徑50 mm不變而載荷變化時(shí),HSX?比C45E多傳送96%的力,比42CrMoS4多傳送18%的力。屈服強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度是重要的性能參數(shù)。與廣為使用的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)質(zhì)鋼相比,HSX? 130的屈服強(qiáng)度為1300 n / mm2,比標(biāo)準(zhǔn)調(diào)質(zhì)鋼要高出兩到三倍。即使拉伸強(qiáng)度在1350 N/mm2(見圖1)時(shí),HSX? 130也遙遙領(lǐng)先。
在緊湊型、輕量化的零部件設(shè)計(jì)方面,HSX? 130也具有較大的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于由C45E標(biāo)準(zhǔn)調(diào)質(zhì)鋼制成的驅(qū)動(dòng)軸來說,光軸直徑必須達(dá)到40 mm。而使用HSX ? 130 ,其直徑幾乎只是一半,減少了16.1 mm,重量也減輕了64%。當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸上的應(yīng)力等級(jí)提高時(shí),使用HSX? 130來替代42CrMoS4,零件的重量可以減少38 %。直徑為30.3 mm的42CrMoS4的性能與直徑為24.0 mm的HSX? 130的性能相當(dāng)。
除了HSX? 130,Steeltec還生產(chǎn)三種其他的HSX?產(chǎn)品,以滿足各種應(yīng)用的機(jī)械性能要求。當(dāng)需要較高的機(jī)械強(qiáng)度來提高韌性時(shí),可采用HSX? 110。對(duì)于要求有較高的力傳輸性能和較大沖擊載荷的零部件來說,使用HSX? Z12可以提高其韌性。該系列的一個(gè)新品是模塊化的特種材料HSX? 90。這種高度個(gè)性化的鋼材解決方案是由與客戶有發(fā)展伙伴關(guān)系的Steeltec,根據(jù)特定的零件生產(chǎn)和應(yīng)用要求而設(shè)計(jì)的。貝氏體材料的特點(diǎn)是冷成形時(shí)的固化性能高、Ra值良好,如螺紋輥?zhàn)?、和?nèi)外輥等。此外,這種特種鋼在氣壓密度方面也顯示了極佳的性能,特別適合激光焊接。整個(gè)HSX? 系列產(chǎn)品都具有相同的機(jī)械性能,與穿過整個(gè)橫截面的軸直徑無關(guān),因此特別適合緊湊型零部件的設(shè)計(jì)。
“設(shè)計(jì)工程師使用我們的特種鋼來代替標(biāo)準(zhǔn)調(diào)質(zhì)鋼的目的是為了節(jié)約成本,”O(jiān)chmann說。“因?yàn)楦哌_(dá)85%的零部件成本都來自于零件的加工過程中。因此,加工成本才是提高零件成本效益的關(guān)鍵,而不是原材料價(jià)格。我們的HSX?鋼材能夠縮短加工時(shí)間。交貨時(shí)這些鋼材就已經(jīng)具備了良好的機(jī)械性能和可加工性能。雖然HSX?鋼的原材料成本相對(duì)較高,但其制造過程極其高效,因此與使用標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)質(zhì)鋼相比,其效率更高?!保ㄒ妶D3) HSX? 鋼的特性歸功于其特殊的加工方法。按照要求,鋼條需要進(jìn)行拉伸、切斷和打磨處理。在流水線生產(chǎn)中,從拉伸/切斷、矯直和鋸切,到質(zhì)檢和精加工等過程會(huì)自動(dòng)運(yùn)行。在交貨條件中已經(jīng)說明了這種特種鋼的強(qiáng)度,而調(diào)質(zhì)鋼只有在熱處理后才能達(dá)到這個(gè)強(qiáng)度。
無論是標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用還是高應(yīng)力精密部件,使用SteeltecAG的HSX?高強(qiáng)度鋼來替代標(biāo)準(zhǔn)調(diào)質(zhì)鋼,都是符合成本效益的。交貨條件中高強(qiáng)度的要求,與HSX?鋼出色的可加工性和更短的生產(chǎn)流程相結(jié)合,使客戶能夠獲得更高的性能和更輕的零件,緊跟行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。HSX?鋼為用戶提供現(xiàn)代化的高效原材料的同時(shí),還能降低總體成本費(fèi)用。
HSX?系列材料在保持良好的易加工性能的基礎(chǔ)上,同時(shí)具有較高的強(qiáng)度和良好的韌性。參考如下數(shù)據(jù):在冷拉狀態(tài)下,
HSX?130抗拉強(qiáng)度可達(dá)1250~1400MPA;
HSX?Z12延伸率達(dá)到12%,V形沖擊功達(dá)到40J。
ETG?88/100材料冷拉狀態(tài)下強(qiáng)度高達(dá)880~1000MPA,適用于高速CNC加工。由于材料內(nèi)外部各個(gè)截面強(qiáng)度一致,可以加工成各種形狀的零件,并保持很高的強(qiáng)度。
ETG?系列材料產(chǎn)品尺寸范圍為:直徑5mm到114.3mm,精度最高可達(dá)到IT6。其中ETG88?可生產(chǎn)六角棒,SW13~27mm。ETG?交貨狀態(tài)可選擇冷拉或研磨,也可按客戶要求冷拉+淬回火或淬回火+冷拉交貨。