Stal automatowa 11SMnPb37 1.0737
11SMnPb37 jest niskowęglową stalą automatową przeznaczoną przede wszystkim do bardzo dobrej obróbki skrawaniem. Dzięki zwiększonej zawartości siarki, fosforu i dodatkowi ołowiu uzyskuje bardzo dobre właściwości podczas toczenia, wiercenia, gwintowania i innych operacji wykonywanych na automatach tokarskich. W porównaniu z 11SMnPb30 charakteryzuje się nieco wyższą zawartością siarki i fosforu, co dodatkowo sprzyja skrawalności, ale jednocześnie ogranicza zastosowanie materiału w elementach wymagających wysokiej udarności, wytrzymałości i dobrej spawalności.
Oznaczenia
Ta sama stal pod nazwami, których używa się w różnych normach i krajach. Wpisanie dowolnej z nich w wyszukiwarce prowadzi na tę stronę.
| System | Oznaczenie |
|---|---|
| Werkstoff-NrNumer materiałowy — tak stal opisują huty i dostawcy w Europie. | 1.0737 |
| ENOznaczenie normy europejskiej, budowane ze składu chemicznego. | 11SMnPb37 |
| DINStarsze oznaczenie niemieckie, wciąż spotykane w dokumentacji. | 9SMnPb36 |
| PNOznaczenie polskie — to zwykle jest na rysunku i w rozmowie na hali. | A10X≈ odpowiednik przybliżony |
| AISIOznaczenie amerykańskie, częste w katalogach narzędzi i literaturze. | 12L14 |
| UNSUjednolicony numer amerykański (ASTM/SAE), np. S30400 dla stali 304 — spotykany w normach ASTM i atestach hutniczych. | G12144 |
| Nazwa handlowaJak stal nazywa się w praktyce warsztatowej i w sklepie. | 11SMnPb37 |
≈ Zbliżony gatunek, nie ten sam. Do zamiany w produkcji wymaga sprawdzenia w karcie materiałowej.
Właściwości
| Właściwość | Symbol | Wartość | Źródło |
|---|---|---|---|
| Gęstość | ρ | 7850 kg/m³ | EN 10087 |
| Granica plastyczności | Re | 245 MPa | EN 10087 |
| Wytrzymałość na rozciąganie | Rm | 360 MPa | EN 10087 |
| Moduł Younga | E | 210 GPa | EN 10087 |
| Liczba Poissona | ν | 0,3 | EN 10087 |
| Twardość Brinella | HB | 154–169 HB | EN 10087 |
| Rozszerzalność cieplna | α | 11,5–12 10⁻⁶/K | EN 10087 |
| Przewodność cieplna | λ | 50 W/(m·K) | EN 10087 |
| Ciepło właściwe | c | 460 J/(kg·K) | EN 10087 |
| Temperatura topnienia | Tm | 1370–1400 °C | EN 10087 |
| Maksymalna temperatura pracy | Tmax | 200 °C | EN 10087 |
| Rezystywność | ϱ | 0,7 µΩ·m | EN 10087 |
Wartości nominalne z podanych norm. Do obliczeń wytrzymałościowych używaj atestu materiałowego od dostawcy.
Skład chemiczny
Zakresy dopuszczone przez normę, w procentach masowych. Rzeczywisty skład wytopu podaje atest hutniczy.
- Pierwiastek — Zawartość
- C
- maks. 0,14 %
- Si
- maks. 0,05 %
- Mn
- 1,00–1,50 %
- P
- 0,11–0,18 %
- S
- 0,34–0,40 %
- Pb
- 0,20–0,35 %
- Fe
- 97,45–98,46 %
Kalkulatory dla tego materiału
Gęstość tego materiału zostanie wczytana automatycznie po przejściu do kalkulatora.
Zastosowania
Elementy toczone
tuleje, pierścienie, dystanse, trzpienie, małe wałki, sworznie, podkładki, kołnierze, tulejki, elementy gwintowane
Automaty tokarskie
detale z prętów, elementy produkowane wielkoseryjnie, małe elementy wymagające wielu operacji, części wykonywane na automatach tokarskich, elementy produkowane na tokarkach CNC
Elementy złączne
nakrętki, drobne śruby, wkręty, trzpienie, elementy mocujące o umiarkowanych wymaganiach mechanicznych
Hydraulika i pneumatyka
złączki, króćce, tuleje, elementy armatury, drobne elementy zaworów
Elementy precyzyjne
elementy przyrządów, części mechanizmów, drobne elementy aparatury, elementy wymagające dokładnej obróbki tokarskiej
Obróbka skrawaniem
To najważniejsza cecha 11SMnPb37.
Stal bardzo dobrze nadaje się do:
toczenia, wiercenia, rozwiercania, gwintowania, frezowania, wykonywania rowków, przecinania, produkcji seryjnej na automatach CNC. Toczenie
Podczas obróbki powstają krótkie, łatwo łamiące się wióry. Jest to szczególnie korzystne przy automatyzacji procesu.
W porównaniu ze zwykłą stalą niskowęglową można uzyskać:
większą produktywność, mniejsze problemy z wiórem, mniejsze obciążenie narzędzia, dobrą jakość powierzchni, krótszy czas obróbki.
Przy doborze parametrów należy jednak korzystać z danych producenta konkretnego narzędzia — sama przynależność do grupy stali automatowych nie oznacza, że można bezpośrednio zastosować jeden zestaw parametrów dla każdego procesu.
Obróbka cieplna
11SMnPb37 nie jest typową stalą do ulepszania cieplnego.
Niska zawartość węgla powoduje, że klasyczne hartowanie nie pozwala uzyskać wysokiej twardości charakterystycznej np. dla C45 czy 42CrMo4.
Hartowanie
Nie jest standardową metodą poprawy właściwości tego gatunku.
Odpuszczanie
Nie stosuje się jako typowej operacji technologicznej po hartowaniu.
Wyżarzanie
W zależności od stanu materiału może być stosowane odpowiednie wyżarzanie, np. w celu zmniejszenia naprężeń lub uzyskania określonej struktury, ale podstawowym zastosowaniem materiału pozostaje obróbka skrawaniem. Hartowanie indukcyjne
11SMnPb37 nie jest odpowiednim materiałem do typowego hartowania indukcyjnego.
Zawartość węgla jest zbyt niska, aby uzyskać wysoką twardość martenzytyczną typową dla powierzchni hartowanych indukcyjnie.
Jeżeli potrzebna jest:
twarda powierzchnia, wysoka odporność na zużycie, wysoka odporność zmęczeniowa,
należy zastosować np. stal do nawęglania lub stal średniowęglową przeznaczoną do hartowania powierzchniowego.
Nawęglanie
Pomimo niskiej zawartości węgla 11SMnPb37 nie jest typową stalą nawęglaną.
W zastosowaniach wymagających wysokiej twardości powierzchni oraz ciągliwego rdzenia lepiej wykorzystać specjalistyczne stale do cementowania, np.:
16MnCr5, 20MnCr5, 18CrNiMo7-6.
Obecność Pb, wysokiego S i P jest dodatkowym argumentem przeciwko stosowaniu 11SMnPb37 do odpowiedzialnych elementów nawęglanych.
Azotowanie
11SMnPb37 nie jest stalą przeznaczoną do azotowania.
Nie zawiera odpowiedniej ilości pierwiastków tworzących trwałe azotki, takich jak:
Al, Cr, Mo, V.
Do azotowania lepiej nadają się np.:
31CrMoV9, 34CrAl6, 34CrAlNi7.
Spawalność
pawalność 11SMnPb37 jest bardzo ograniczona.
Problemem są przede wszystkim:
wysoka zawartość siarki, wysoka zawartość fosforu, obecność ołowiu.
Pomimo niskiej zawartości węgla nie jest to materiał przeznaczony do wykonywania odpowiedzialnych konstrukcji spawanych.
W praktyce, jeżeli konstrukcja ma być spawana, korzystniej zastosować odpowiednią stal konstrukcyjną o znacznie lepszej spawalności.
11SMnPb37 należy wybierać przede wszystkim ze względu na skrawalność, nie spawalność.
Obróbka plastyczna
Obróbka plastyczna 11SMnPb37 jest ograniczona.
Wysoka zawartość:
siarki, fosforu, ołowiu
poprawia skrawalność, ale może pogarszać ciągliwość i udarność.
Nie jest to więc materiał przeznaczony do wykonywania wysoko obciążonych odkuwek.
Typowym zastosowaniem jest produkcja prętów przeznaczonych do obróbki skrawaniem.
Intensywna obróbka plastyczna na zimno może być problematyczna i wymaga uwzględnienia kierunkowości właściwości materiału.