Platforma Inżynierska
Stal konstrukcyjna zwykłej jakościTakże w kategorii: Stal płytko hartująca się1.0761EN 10277

Stal automatowa 38SMnPb28 1.0761

38SMnPb28 to niskostopowa, automatowa stal konstrukcyjna przeznaczona przede wszystkim do produkcji części obrabianych skrawaniem na automatach tokarskich i wielowrzecionowych. Należy do grupy stali automatowych do bezpośredniego hartowania i odpuszczania. Zawartość siarki 0,24–0,33% oraz dodatek ołowiu 0,15–0,35% znacznie poprawiają skrawalność. Mangan w zakresie 1,20–1,50% zwiększa hartowność, a zawartość węgla 0,35–0,40% pozwala uzyskać po hartowaniu i odpuszczaniu stosunkowo wysoką wytrzymałość. W stosunku do 38SMn28 (1.0760) podstawowa różnica polega na obecności Pb. Dzięki temu 38SMnPb28 jest jeszcze korzystniejsza pod względem skrawania, ale jednocześnie ma bardziej ograniczoną spawalność.

Oznaczenia

Ten sam materiał pod nazwami, których używa się w różnych normach i krajach. Wpisanie dowolnej z nich w wyszukiwarce prowadzi na tę stronę.

Oznaczenia
SystemOznaczenie
Werkstoff-NrNumer materiałowy — tak gatunki opisują huty i dostawcy w Europie.1.0761
ENOznaczenie normy europejskiej, budowane ze składu chemicznego.38SMnPb28
DINStarsze oznaczenie niemieckie, wciąż spotykane w dokumentacji.38SMnPb28
PNOznaczenie polskie — to zwykle jest na rysunku i w rozmowie na hali.A38Pb
AISIOznaczenie amerykańskie, częste w katalogach narzędzi i literaturze.1141
UNSUjednolicony numer amerykański (ASTM/SAE), np. S30400 dla stali 304 — spotykany w normach ASTM i atestach hutniczych.G11410
Nazwa handlowaJak materiał nazywa się w praktyce warsztatowej i w sklepie.38SMnPb28

Właściwości

Właściwości
WłaściwośćSymbolWartośćŹródło
Gęstośćρ7850 kg/m³EN 10277
Moduł YoungaE210 GPaEN 10277
Liczba Poissonaν0,3EN 10277
Twardość BrinellaHB204–228 HBEN 10277
Rozszerzalność cieplnaα11,5 10⁻⁶/KEN 10277
Przewodność cieplnaλ42–50 W/(m·K)EN 10277
Ciepło właściwec460 J/(kg·K)EN 10277
Temperatura topnieniaTm1420–1470 °CEN 10277
Maksymalna temperatura pracyTmax300 °CEN 10277
Rezystywnośćϱ0,14–0,17 µΩ·mEN 10277

Granica plastyczności zależy od grubości wyrobu:

Granica plastyczności
GrubośćWartośćŹródło
5–10 mm550 MPaStan +C – ciągniony na zimno
10–16 mm500 MPaStan +C – ciągniony na zimno
16–40 mm420 MPaStan +C – ciągniony na zimno
40–63 mm400 MPaStan +C – ciągniony na zimno
63–100 mm350 MPaStan +C – ciągniony na zimno

Wytrzymałość na rozciąganie zależy od grubości wyrobu:

Wytrzymałość na rozciąganie
GrubośćWartośćŹródło
5–10 mm700–960 MPaStan +C – ciągniony na zimno
10–16 mm660–930 MPaStan +C – ciągniony na zimno
16–40 mm610–900 MPaStan +C – ciągniony na zimno
40–63 mm600–840 MPaStan +C – ciągniony na zimno
63–100 mm580–820 MPaStan +C – ciągniony na zimno

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
0,35–0,40 %
Si
maks. 0,40 %
Mn
1,20–1,50 %
P
maks. 0,06 %
S
0,24–0,33 %
Pb
0,15–0,35 %
Fe
96,96–98,06 %
C ≈ 0,375 %Mn ≈ 1,35 %S ≈ 0,285 %Pb ≈ 0,25 %Fe ≈ 97,5 %Udziały liczone ze środka dopuszczonego zakresu, a przy „min.” — z gwarantowanego minimum. Pierwiastki podane jako „maks.” nie mają zawartości do pokazania, więc nie ma ich na pasku.

Obróbka cieplna

Temperatury podane w stopniach Celsjusza. Ośrodek chłodzący i twardość po zabiegu tak, jak podaje karta materiałowa. Ten sam zabieg może wystąpić kilka razy — np. hartowanie w wodzie i w oleju dają różną twardość.

Obróbka cieplna
ZabiegTemperaturaOśrodekTwardość
WalcowanieZakres temperatur walcowania na gorąco. Poniżej dolnej granicy stal przestaje płynąć i zaczyna pękać.900–1100 °CPowietrze—
KucieZakres temperatur kucia — zwykle najszerszy z wszystkich. Kucie poniżej dolnej granicy rozrywa materiał, powyżej górnej przepala go.900–1100 °CPowietrze—
NormalizowaniePo kuciu albo walcowaniu: rozdrabnia ziarno, które obróbka na gorąco pozostawiła, i ujednolica strukturę przed hartowaniem.840–870 °CPowietrze—
Wyżarzanie zmiękczająceStan dostawy i stan, w którym stal się obrabia. Twardość podana jako górna granica.680–700 °CPowolne chłodzenie—
Wyżarzanie odprężającePo obróbce zgrubnej, przed wykańczającą — zdejmuje naprężenia, które inaczej wyjdą przy hartowaniu.550–650 °CPowolne chłodzenie—
HartowanieTemperatura austenityzowania i ośrodek chłodzący.850–880 °CWoda lub olej50–54 HRC
Odpuszczanie niskieOkoło 150–250 °C. Zdejmuje naprężenia hartownicze i kruchość, zostawiając twardość prawie nietkniętą — stan narzędzi skrawających.150–250 °C—48–52 HRC
Odpuszczanie wysokieOkoło 500–650 °C. Oddaje twardość za udarność — ulepszanie cieplne części maszyn, nie narzędzi skrawających.550–650 °C—17–25 HRC
Twardość roboczaTwardość gotowego narzędzia — to ona decyduje, jak długo trzyma krawędź.——17–54 HRC

Wartości nominalne z podanych norm. Do obliczeń wytrzymałościowych używaj atestu materiałowego od dostawcy.

Kalkulatory dla tego materiału

Gęstość tego materiału zostanie wczytana automatycznie po przejściu do kalkulatora.

Zastosowania

Elementy maszyn

wałki, sworznie, tuleje, trzpienie, osie, pierścienie, elementy mechanizmów, części wykonywane seryjnie na automatach tokarskich

Przemysł motoryzacyjny

elementy układów mechanicznych, wałki i sworznie, części wykonywane z pręta, drobne elementy konstrukcyjne produkowane wielkoseryjnie.

Elementy złączne i osprzęt

specjalne śruby, trzpienie, nakrętki i elementy mocujące, elementy wymagające dużej wydajności obróbki skrawaniem.

Produkcja automatyczna

Szczególnie korzystna przy produkcji dużych serii części, w których czas obróbki i zużycie narzędzia mają duże znaczenie.

Spawalność

Spawalność: słaba. Głównym problemem jest bardzo wysoka zawartość siarki oraz obecność ołowiu. Stal nie jest przeznaczona do typowych konstrukcji spawanych.

Spawanie może prowadzić do:

pękania, powstawania niekorzystnych struktur w SWC, problemów związanych z segregacją i wtrąceniami siarczkowymi, pogorszenia właściwości mechanicznych połączenia.

Dlatego elementy z 38SMnPb28 powinny być projektowane tak, aby unikać konieczności wykonywania spoin.

Obróbka skrawaniem

Bardzo dobra.

To jedna z głównych zalet tego gatunku.

Połączenie:

S 0,24–0,33%, Pb 0,15–0,35%, Mn 1,20–1,50%

sprzyja powstawaniu krótkiego, łatwo łamiącego się wióra.

Zalety podczas skrawania bardzo dobra łamliwość wióra, możliwość stosowania dużych prędkości skrawania, dobre właściwości przy toczeniu automatycznym, mniejsze problemy z tworzeniem długich wiórów, korzystna przy produkcji wielkoseryjnej.

Właśnie pod kątem automatycznej obróbki skrawaniem 38SMnPb28 ma przewagę nad zwykłymi stalami konstrukcyjnymi o podobnej zawartości węgla.

Obróbka plastyczna

Obróbka plastyczna na gorąco jest możliwa, jednak ze względu na wysoką zawartość siarki i ołowiu należy odpowiednio dobrać temperaturę oraz unikać niewłaściwych warunków końcowej obróbki.

Stal nie jest dobrym wyborem do intensywnej obróbki plastycznej na zimno w porównaniu ze stalami o niskiej zawartości S.

Obróbka cieplna

38SMnPb28 jest stalą przeznaczoną do bezpośredniego hartowania i odpuszczania.

Hartowanie

Orientacyjna temperatura austenityzowania: 850–880°C

Środek chłodzący:

olej, woda – w zależności od geometrii i wymaganej szybkości chłodzenia.

Czas austenityzowania powinien być dobrany do przekroju elementu; jako wartość orientacyjna dla normowej obróbki podaje się minimum około 0,5 h.

Odpuszczanie

Orientacyjny zakres: 540–680°C

Po odpuszczaniu element należy schłodzić w powietrzu.

Temperaturę należy dobrać do wymaganej kombinacji:

twardości, wytrzymałości, granicy plastyczności, ciągliwości.

Podane temperatury są warunkami orientacyjnymi, a nie gwarancją uzyskania określonej twardości dla każdego przekroju. Hartowanie indukcyjne

Możliwe.

Zawartość węgla 0,35–0,40% pozwala na uzyskanie zahartowanej warstwy powierzchniowej o stosunkowo wysokiej twardości.

Hartowanie indukcyjne może być stosowane do:

wałków, sworzni, czopów, powierzchni roboczych, elementów wymagających zwiększenia odporności na zużycie.

Jednak 38SMnPb28 nie jest idealnym wyborem do bardzo wymagających elementów zmęczeniowych. Wysoka zawartość S i obecność Pb powodują obecność wtrąceń, które mogą ograniczać właściwości zmęczeniowe.

Parametry indukcyjnego nagrzewania powinny być ustalane eksperymentalnie dla konkretnego przekroju, częstotliwości i wymaganej głębokości zahartowania.

Nawęglanie

Nie jest typowym zastosowaniem.

38SMnPb28 ma już stosunkowo wysoką zawartość węgla 0,35–0,40%, dlatego nie stosuje się jej jako klasycznej stali nawęglanej.

Do elementów wymagających twardej warstwy nawęglanej i ciągliwego rdzenia lepsze będą np.:

16MnCr5, 20MnCr5, 20NiCrMo2-2, 16NiCr4.

Azotowanie

Możliwe, ale nie jest to podstawowe zastosowanie tego gatunku.

38SMnPb28 nie zawiera specjalnych dodatków azotkotwórczych takich jak Cr, Mo, Al czy V w ilościach charakterystycznych dla stali do azotowania.

Jeżeli wymagane jest uzyskanie głębokiej i stabilnej warstwy azotowanej, lepszym wyborem będą specjalne stale azotujące, np. 31CrMoV9 lub 34CrAlNi7.

Odporność na korozję

Niska.

38SMnPb28 jest zwykłą stalą niestopową i nie posiada dodatku chromu zapewniającego odporność nierdzewną.

Wymaga zabezpieczenia przed korozją, np.:

olejowania, malowania, cynkowania, fosforanowania, powłok ochronnych.

Podobne materiały

Szukaj na platformie

Kalkulatory, materiały, pytania z forum i firmy