Specyfika składu stali sprężynujących
Stale sprężynujące wyróżniają się wysoką zawartością węgla. W przypadku 58CrV4 i 59CrV4 dochodzi ona do 0,62%. Jest to warunkiem uzyskania znacznej twardości. Najbardziej nietypową cechą jest jednak obecność krzemu (zgodnie z PN oznaczanego literą S w symbolu materiału). Pierwiastek ten, w innych przypadkach uznawany za zanieczyszczenie, sprawia, że stal jest mniej plastyczna, a zatem pod wpływem obciążenia nie ulega trwałym odkształceniom, ale nabiera właściwości sprężynujących. By materiał nie uległ uszkodzeniu przy działaniu znacznych sił, niezbędne stało się zastosowanie dodatkowych pierwiastków: chromu, wanadu i manganu. W wybranych gatunkach pojawia się też dodatek miedzi i niklu.
Właściwości użytkowe
Stale sprężynowe nie podlegają spawaniu. Wynika to ze specyficznego składu, ale także z technologii obróbki. Aby zapewnić właściwości sprężynujące, należy poddać stal bardzo precyzyjnemu hartowaniu, które dotyczy przede wszystkim warstw powierzchniowych, a nie samego rdzenia. Ten dzięki takiej procedurze zachowuje większą elastyczność niż materiał hartowany jednakowo w całym przekroju. W czasie spawania struktura ta ulegałaby nieodwracalnej zmianie, a materiał traciłby właściwości.
W związku z ograniczonymi możliwościami łączenia stali sprężynujących, niezbędne stało się rozwinięcie wielu odmiennych metod ich formowania. Najczęściej stale „resorowe” na resory i wałki skrętne dostarczane są w postaci prętów, natomiast stale przeznaczone do produkcji podkładek sprężynujących i innych drobnych elementów jako taśmy, druty czy odkuwki.
Największym problemem wynikającym z zastosowanych metod obróbki jest brak odporności na czynniki korodujące, w związku z czym stale sprężynujące zawsze wykorzystuje się technicznie dopiero po powierzchniowym zabezpieczeniu.
Kontrola jakości
W przypadku stali sprężynowych np. stal sprężynowa 50HF, 51CrV4, 1.8159 bardzo istotna jest kontrola jakości. Nie chodzi tylko o to, aby skład mieścił się w normie przewidzianej dla danego gatunku. Idealna będzie sytuacja, w której zmienność nawet w ramach normy będzie minimalna, co pozwoli na zachowanie identycznych właściwości produktów wykonanych w kolejnych seriach.
Fakt, że stale sprężynowe będą poddawane później relatywnie dużym obciążeniom, wymusza również zaostrzenie kontroli powierzchni materiału. Nawet niewielkie uszkodzenia powierzchniowe mogą w poważnym stopniu zmieniać rozkład sił działających w czasie pracy materiału, co może stać się przyczyną pęknięcia stali.
Producenta stali dla własnych potrzeb wybiera się raz – warto więc poświęcić więcej czasu i środków na wstępną kontrolę jakości dostarczonego materiału, aby mieć pewność, że wykonany produkt będzie miał powtarzalne właściwości w kolejnych partiach produkcyjnych.
