UGI® S302 — Нержавеющая сталь для пружин (по состоянию после твердого отпуска): высокая коррозионная стойкость и устойчивость к усталости

Общие сведения

UGI® S302 — стандартная марка для изготовления нержавеющих пружин. Обеспечивает хорошую коррозионную стойкость и работоспособность при температурах до 250 °C. Пружины из UGI® S302 обладают высокой устойчивостью к усталости и низкой релаксацией по сравнению с углеродистыми сталями. В коррозионных средах позволяет отказаться от защитных покрытий, необходимых для углеродистых пружин.

Для адаптации к различным условиям холодной деформации UGITECH предлагает модификации: UGI® S302-1, UGI® S302-2, UGI® S302-6 (разные коэффициенты упрочнения при холодной деформации — CWH). Для высоких динамических нагрузок доступен специальный вариант UGI® S302 HFS (High Fatigue Strength) по запросу.

Механические характеристики

Значения предельной прочности (Rm) соответствуют диапазону EN 10270-3 для марки 1.4310 (NS). Предел текучести Rp0.2 дан для справки. Отношение Rm/Rp0.2 для пружинной проволоки UGI® S302 обычно составляет ~0,9. Разброс значений Rm: внутри партии — до 100 МПа, внутри упаковки (барабаны, катушки, обręчи) — до 60 МПа.

Магнитная проницаемость (µr) сильно зависит от степени холодной деформации. В состоянии после твердого отпуска и без холодной деформации µr < 1,02; после холодной деформации до пружинных свойств может достигать 10.

Свойства материала

Общие свойства

Свойство	Температура	Значение
Плотность	20 °C	7,9 г/см³
	100 °C	7,9 г/см³
	250 °C	7,9 г/см³

Механические свойства

Свойство	Температура	Значение	Примечание
Модуль упругости	20 °C	200 ГПа
	100 °C	194 ГПа
200 °C	183 ГПа
Относительное удлинение		50 %	мин.
Предел прочности при растяжении		600 МПа	макс.

Тепловые свойства

Свойство	Температура	Значение	Примечание
Коэффициент линейного теплового расширения		16,5×10⁻⁶ 1/К	20–100 °C
		17,5×10⁻⁶ 1/К	20–200 °C
Максимальная рабочая температура		250 °C
Удельная теплоёмкость		500 Дж/(кг·К)
Теплопроводность	20 °C	15 Вт/(м·К)
	100 °C	16 Вт/(м·К)
	250 °C	18 Вт/(м·К)

Электрические свойства

Свойство	Температура	Значение
Удельное электрическое сопротивление	20 °C	7,8×10⁻⁷ Ом·м
	100 °C	8,3×10⁻⁷ Ом·м
	250 °C	9,0×10⁻⁷ Ом·м

Магнитные свойства

Свойство	Значение
Относительная магнитная проницаемость	1,02

Химический состав (масс.%)

Элемент	Содержание	Примечание
Углерод	0,05–0,15
Хром	16,0–19,0
Марганец	2,0	макс.
Молибден	0,8	макс.
Никель	6,0–9,5
Азот	0,11	макс.
Фосфор	0,045	макс.
Кремний	1,0	макс.
Сера	0,015	макс.

Технологические свойства

Области применения

• Крутильные прутки и пружины
• Сжатие пружины
• Растяжные пружины

Холодная формовка

Волокнение — профилирование. Как и все аустенитные стали с высоким содержанием углерода, UGI® S302 сильно упрочняется при холодной деформации, но сохраняет хорошую вязкость: возможное сокращение поперечного сечения до 90% и более.

Коррозионные свойства

Хорошая стойкость в умеренно агрессивных средах. Широко применяется во влажных и водных средах с ограниченным содержанием хлоридов. Использование в морской среде не рекомендуется, особенно в виде холодндеформированной пружинной проволоки.

Тепловая обработка пружин

Механическая прочность пружин может быть повышена до 250 МПа (в зависимости от диаметра) термообработкой готовых изделий. Отношение Rp0.2/Rm может вырасти на 5% после такого отпуска.

• Стационарный отпуск: 350–425 °C, длительность 0,5–4 часа (в зависимости от размера партии).
• Непрерывная печь: температура на 25 °C выше стационарной, минимальное время — 3 минуты.

Горячая деформация (ковка)

Хорошая куемость. Температуры ковки: 900–1100 °C. После ковки детали необходимо быстро охлаждать (закалка в воде) для предотвращения чувствительности к межкристаллитной коррозии.

Доступная продукция

Продукт	Форма	Обработка поверхности	Размеры
Проволока в рулонах (wire rod)	Круглое сечение	Кислотно-матированная (pickled)	5,0–32 мм
Волоченная проволока	Круглое сечение	Матовая	0,2–1,0 мм
Прутки	Круглое сечение	Матовая	1,0–15 мм
Катаная проволока	Профильное сечение	Светлая (bright)	2–70 мм²

Другие виды продукции — по запросу к поставщику.