유압 실린더 튜브에 적합한 강철 등급을 선택하는 방법

유압 실린더 튜브에 적합한 강종을 선택하는 것은 실린더 설계 및 제조에서 중요한 부분입니다.

튜브는 피스톤과 밀봉 시스템에 적합한 내부 표면을 제공하는 동시에 유압, 반복적인 하중, 피스톤 움직임 및 작동 환경을 견뎌야 합니다.

유압 실린더 튜브에 사용되거나 고려되는 일반적인 강철 등급에는 E355, ST52, C45 및 다양한 합금강이 포함됩니다. 그러나 이러한 등급은 유압 응용 분야에 일반적으로 사용되기 때문에 상호 교환이 불가능합니다.

올바른 선택은 실린더 설계, 필요한 기계적 특성, 튜브 치수, 제조 공정, 작동 조건, 해당 표준 및 비용 요구 사항에 따라 달라집니다.

이 가이드에서는 유압 실린더 튜브에 적합한 강종을 선택하는 방법과 구매자가 주문하기 전에 고려해야 할 사항에 대해 설명합니다.

1. 유압 실린더 튜브에 강철 등급이 중요한 이유는 무엇입니까?

유압 실린더 튜브는 압력을 포함하는-구성 요소입니다.

실린더 내부에 유압이 작용하면 튜브 벽에 응력이 가해집니다. 작동 중에 다음이 발생할 수도 있습니다.

반복되는 압력 사이클

충격 하중

외부 하중

진동

온도 변화

부식성 환경

강철 등급은 다음과 같은 특성에 영향을 미칩니다.

항복 강도

인장강도

연성

인성

용접성

가공성

피로 성능

열처리-처리 반응

그러나 강철 등급은 전체 실린더 설계의 일부일뿐입니다.

튜브 직경, 벽 두께, 제조 품질, 응력 집중, 용접 및 작동 조건도 똑같이 중요할 수 있습니다.

2. 가장 일반적인 철강 등급은 무엇입니까?

유압 실린더 튜브 적용 분야에는 여러 가지 강철 등급이 일반적으로 사용됩니다.

예는 다음과 같습니다:

E355

ST52

C45

20 / SAE 1020형 탄소강

42CrMo4

기타 합금강

적절한 등급은 특정 용도에 따라 다릅니다.

많은 표준 정밀 유압 실린더의 경우 E355가 일반적으로 고려해야 할 출발점입니다.

다양한 기계적 특성이 필요한 응용 분야의 경우 탄소강이나 합금강도 적합할 수 있습니다.

3. 유압 실린더 튜브용 E355 강철

E355는 정밀 강철 튜브 응용 분야에 널리 사용됩니다.

이는 일반적으로 정밀 튜브 표준과 연관되어 있으며 유압 및 공압 실린더 응용 분야에 자주 선택됩니다.

E355를 고려하는 일반적인 이유는 다음과 같습니다.

좋은 힘

좋은 연성

우수한 가공성

다양한 용도에 적합한 용접성

유효성

정밀 튜브 제조에 적합

그러나 정확한 특성은 해당 제품 표준 및 배송 조건에 따라 다릅니다.

따라서 E355를 지정할 때 재료 이름에만 의존하기보다는 전체 표준 및 납품 조건을 식별하는 것이 중요합니다.

4. E355는 ST52와 동일합니까?

이것은 일반적인 질문입니다.

짧은 대답은 다음과 같습니다.

반드시 그런 것은 아닙니다.

ST52는 업계에서 자주 사용되는 오래되고 일반적인 명칭인 반면, E355는 특정 유럽 정밀 튜브 표준과 관련된 재료 명칭입니다.

상업적인 대화에서 공급업체와 고객은 때때로 이러한 이름을 같은 의미로 사용합니다.

그러나 재료 지정은 자동으로 정확히 일대일-대-동등한 것으로 처리되어서는 안 됩니다.

올바른 접근 방식은 다음을 비교하는 것입니다.

화학 성분

항복 강도

인장강도

연장

배송상태

적용규격

제품 형태

따라서 고객이 "ST52"를 지정하는 경우 공급업체는 어떤 표준 및 기술 요구 사항이 의도된 것인지 정확하게 확인해야 합니다.

5. 유압 실린더 튜브용 C45 강

C45는 기계 부품에 일반적으로 사용되는 중-탄소강입니다.

일반적으로 저탄소 구조강이나 정밀 튜브강보다 탄소 함량이 높으며 유용한 강도와 경도 특성을 제공할 수 있습니다.

C45는 특정 실린더 응용 분야에 고려될 수 있지만 적합성은 다음에 따라 달라집니다.

필요한 기계적 성질

튜브 치수

용접 요구 사항

가공 요구 사항

열처리

작동 압력

실린더 디자인

따라서 C45는 둘 다 기계 응용 분야에 사용된다는 이유만으로 E355를 자동으로 대체해서는 안 됩니다.

6. 언제 합금강을 고려해야 합니까?

보다 까다로운 용도의 경우 합금강을 고려할 수 있습니다.

일반적으로 접하게 되는 등급 중 하나는 다음과 같습니다.

42CrMo4

합금강은 더 높은 강도와 ​​유용한 열처리 특성을 제공할 수 있습니다.{0}}

다음과 관련된 애플리케이션에 대해 고려될 수 있습니다.

높은 부하

고압

심각한 순환 로딩

까다로운 기계적 요구 사항

특수 실린더 설계

그러나 더 높은-강도의 강철을 사용한다고 해서 자동으로 실린더가 더 안전하거나 더 좋아지는 것은 아닙니다.

완전한 실린더 설계는 여전히 평가되어야 합니다.

강도가 높은-재료는 다음과 관련된 고려 사항을 제시할 수도 있습니다.

용접

가공

열처리

비용

유효성

제조공정

7. 강철 등급과 벽 두께 비교

유압 실린더 설계에서 가장 중요한 개념 중 하나는 강철 등급과 벽 두께가 함께 작용한다는 것입니다.

예를 들어, 강철 강도를 높이면 설계자가 특정 응용 분야에서 튜브 벽을 최적화할 수 있습니다.

또는 실린더의 벽 두께가 충분하고 설계가 필수 안전 기준을 충족하는 경우 강도가 낮은-재료도 완벽하게 적합할 수 있습니다.

그러므로 다음과 같이 말하는 것은 옳지 않습니다.

"강도가 높은-강철이 항상 더 좋습니다."

올바른 질문은 다음과 같습니다.

"이러한 재료, 치수 및 디자인의 조합이 필요한 성능을 제공합니까?"

압력{0}}포함 구성 요소의 경우 적절한 엔지니어링 계산을 통해 최종 벽 두께를 설정해야 합니다.

8. 작업 압력을 고려하십시오

작동 압력은 고려해야 할 첫 번째 적용 매개변수 중 하나입니다.

상대적으로 낮은 압력에서 작동하는 실린더는 높은 압력에서 작동하는 실린더와 재료 요구 사항이 매우 다를 수 있습니다.

다음을 구별해야 합니다.

정격 작동 압력

최대 작동 압력

압력 스파이크

내압

파열 압력

강철 등급은 전체 압력 설계의 일부로 선택되어야 합니다.

고압 실린더의 경우-적격한 엔지니어링 계산을 사용하여 튜브 벽의 응력을 평가해야 합니다.

9. 피로 부하 고려

유압 실린더는 하나의 일정한 부하에서 거의 작동하지 않습니다.

많은 실린더는 반복적인 확장 및 수축 주기를 경험합니다.

이는 실린더 튜브에 주기적 응력을 생성합니다.

주기가 높은-애플리케이션의 경우 다음을 고려하세요.

작동 주기 수

압력 범위

스트레스 집중

표면상태

용접

재료 특성

제조 결함

피로 성능은 다음 분야에 사용되는 실린더에 특히 중요할 수 있습니다.

건설기계

광산 장비

농업 기계

자재 취급 장비

산업 생산 시스템

적합한 강철 등급이 중요하지만 피로 성능도 전체 실린더 설계 및 제조 품질에 크게 좌우됩니다.

10. 용접성을 고려하세요

많은 유압 실린더 튜브는 실린더 조립 중에 용접이 필요합니다.

일반적인 용접 구성요소에는 다음이 포함될 수 있습니다.

엔드캡

장착 브래킷

포트

플랜지

클레비스

기타 첨부 파일

따라서 튜브 재질을 선택할 때 용접성을 고려해야 합니다.

강도 특성이 뛰어난 강철은 저탄소강보다 더 세심한 용접 절차가 필요할 수 있습니다.-

중요한 고려 사항은 다음과 같습니다.

탄소 함량

탄소당량

예열

용접 절차

입열량

사후-용접 처리

열-영향부 속성

중요한 용접 부품의 경우 자격을 갖춘 엔지니어링 및 용접 인력이 용접을 평가해야 합니다.

11. 가공성을 고려하세요

유압 실린더 튜브는 일반적으로 추가 가공이 필요합니다.

실린더 설계에 따라 작업에는 다음이 포함될 수 있습니다.

절단

끝단면

모따기

포트 가공

용접 준비

나사 가공

그루빙

따라서 재료는 고객의 제조 공정과 호환되어야 합니다.

우수한 가공성은 다음을 향상시킬 수 있습니다.

공구수명

사이클 시간

표면 품질

생산비

그러나 기계 가공성은 강도 및 기타 필요한 재료 특성과 균형을 이루어야 합니다.

12. 내부 마무리 과정을 고려하십시오

강철 등급은 선택한 튜브 마감 공정에도 적합해야 합니다.

유압 실린더 튜브는 다음과 같이 공급될 수 있습니다.

냉간 인발 튜브

연마된 튜브

스카이브 및 롤러 광택 처리된 튜브

재료, 경도, 초기 표면 상태 및 튜브 치수는 마무리 공정에 영향을 미칠 수 있습니다.

예를 들어, 공급업체는 선택한 재료와 시작 튜브 조건이 필요한 호닝 또는 SRB 공정에 적합한지 확인해야 합니다.

이것이 튜브 제조 공정과 함께 재료 선택을 논의해야 하는 이유 중 하나입니다.

13. 표면 품질을 고려하세요

실린더 튜브의 내부 표면은 피스톤 및 씰과 직접 상호 작용합니다.

강철 등급은 내부 마감 중 재료의 거동에 영향을 미칠 수 있지만 최종 표면 품질은 제조 공정에 따라 크게 달라집니다.

중요한 매개변수는 다음과 같습니다:

표면 거칠기

표면 프로필

표면 질감

진원도

직진성

ID 허용 오차

연마된 튜브의 경우 크로스해치 패턴-도 중요한 특징입니다.

스카이빙 및 롤러 광택 처리된 튜브의 경우 광택 처리된 내부 표면이 합의된 요구 사항을 충족해야 합니다.

재료 등급만으로는 필요한 표면 품질을 보장할 수 없습니다.

14. 작동 온도를 고려하십시오.

온도는 재료 특성과 밀봉 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.

다음에서 작동하는 실린더의 경우:

매우 추운 환경

고온-환경

옥외 응용

산업 공정

예상 온도 범위에 대해 재료 및 전체 실린더 시스템을 평가해야 합니다.

까다로운 저온-응용 분야의 경우 인성 요구 사항이 특히 중요할 수 있습니다.

15. 부식 및 환경 고려

표준 탄소강은 무제한의 내식성을 제공하지 않습니다.

유압 실린더는 다음과 같은 환경에서 작동할 수 있습니다.

비

습기

염분 노출

약

먼지

진흙

옥외 건설 현장

따라서 튜브 재질은 필요한 표면 보호와 함께 고려해야 합니다.

가능한 접근 방식은 다음과 같습니다.

그림

코팅

외부 도금

부식-저항성 소재

보호 시스템

많은 응용 분야에서 훨씬 더 비싼 내부식성 강철을 선택하는 것보다 외부 표면의 부식 방지가 더 실용적입니다.{0}}

16. 강철 등급은 비용에 어떤 영향을 미치나요?

재료 선택은 튜브 비용에 직접적인 영향을 미칩니다.

일반적으로 특수강이나 합금강은 일반적으로 사용되는 탄소강이나 정밀 튜브 등급보다 비용이 더 많이 들 수 있습니다.

그러나 재료 가격만이 유일한 고려 사항이 되어서는 안 됩니다.

다음과 같은 경우 더 비싼 등급이 정당화될 수 있습니다.

까다로운 강도 요구 사항을 충족합니다.

필요한 벽 두께 감소

서비스 수명 향상

특정 고객 사양을 충족합니다.

필요한 열처리 특성 제공-

반대로, 불필요하게 비싼 강철을 선택하면 의미 있는 성능 이점을 제공하지 못한 채 실린더 비용이 증가할 수 있습니다.

목표는 엔지니어링 요구사항을 안정적으로 충족하는 최저{0}}재료를 선택하는 것입니다.

17. 공통 등급의 간단한 비교

이 표는 단지 ​​시작점일 뿐입니다.

실제 선택은 항상 해당 재료 표준 및 실린더 설계를 기반으로 해야 합니다.

18. 재료 등급과 제품 표준을 혼동하지 마십시오.

이는 해외 바이어들에게 중요한 포인트입니다.

재료 등급은 전체 제품 사양과 동일하지 않습니다.

구매 사양은 다음을 정의해야 할 수도 있습니다.

재질 등급 + 제품 규격 + 배송 조건 + 치수 + 공차 + 검사 요구 사항

예를 들면 다음과 같습니다.

"E355 튜브"

여전히 중요한 질문에 답하지 않은 채로 남아 있을 수 있습니다.

구매자는 다음 사항을 지정해야 할 수도 있습니다.

적용규격

ID

OD

벽 두께

ID 허용 오차

표면 거칠기

직진성

진원도

길이

검사 요구사항

인증

전문적인 RFQ는 이러한 요구 사항을 명확하게 정의해야 합니다.

19. 올바른 강종을 단계별로 선택하는 방법

실질적인 선택 과정은 다음 단계를 따를 수 있습니다.

1단계: 실린더 압력 정의

작동 및 최대 압력을 결정합니다.

2단계: 튜브 치수 정의

설립하다:

ID

OD

벽 두께

길이

3단계: 필요한 기계적 특성 결정

필수 사항을 확인하세요.

항복 강도

인장강도

연장

인성

4단계: 피로 고려

실린더가 높은-주기 또는 심각한 순환 부하를 경험할지 여부를 결정합니다.

5단계: 용접 요구 사항 확인

튜브를 용접할지 여부와 어떤 용접 프로세스를 사용할지 결정합니다.

6단계: 가공 요구 사항 확인

절단, 포트 가공, 용접 준비 및 기타 작업을 고려하십시오.

7단계: 내부 마무리 프로세스 선택

최종 튜브가 다음과 같은지 결정합니다.

연마

스카이브 처리 및 롤러 광택 처리

추가 가공

8단계: 환경 고려

온도, 부식, 오염 및 실외 노출을 평가합니다.

9단계: 총 비용 비교

재료 가격을 가공 및 제조 비용과 함께 비교하십시오.

10단계: 표준 확인

강종, 제품규격, 납품조건, 검사요구사항 등이 명확하게 정의되어 있는지 확인하세요.

20. 유압 실린더 튜브에 가장 적합한 강철 등급은 무엇입니까?

모든 유압 실린더에 가장 적합한 단일 강종은 없습니다.

많은 표준 정밀 유압 실린더 응용 분야의 경우 E355는 기계적 특성, 가공성 및 가용성의 유용한 균형을 제공하므로 실용적인 선택이 될 수 있습니다.

그러나 용도에 따라 다른 재료가 더 적합할 수도 있습니다.

E355는 다음과 같은 경우에 적합할 수 있습니다.

정밀한 실린더 튜브가 필요합니다

보통{0}}~-기계적 성능이 요구됨

좋은 가공성이 중요합니다

응용 프로그램이 재료 사양에 적합합니다.

C45는 다음과 같은 경우에 고려될 수 있습니다:

중간-탄소강이 필요합니다.

특정 기계적 특성이 필요합니다.

제조 공정은 재료와 호환됩니다.

다음과 같은 경우 42CrMo4 또는 기타 합금강을 고려할 수 있습니다.

더 높은 강도가 필요함

부하가 특히 까다롭습니다.

실린더 설계에는 향상된 기계적 특성이 필요합니다.

ST52는 다음과 같은 경우에 지정될 수 있습니다.

고객의 도면 또는 구매 사양에 따라 요구됩니다.

정확한 적용규격이 확인되었습니다.

최고의 재료는 불필요한 비용이나 복잡성 없이 완전한 엔지니어링 요구 사항을 충족하는 재료입니다.

21. 유압실린더 튜브 사양의 예

고객 RFQ에서는 다음을 지정할 수 있습니다.

생성물: 갈린 액압 실린더 관

소재: E355

표준 : 적용 가능한 정밀 튜브 표준

ID: 100mm

외경: 120mm

ID 공차: 도면에 따르면

벽 두께: 공칭 10mm

길이: 3000mm

내부 표면 거칠기: 도면에 따름

직진성 : 도면에 따르면

진원도: 도면에 따름

검사: 합의된 사양에 따름

재료 인증서: EN 10204 3.1

이는 단순히 요청하는 것보다 훨씬 더 유용합니다.

"100mm E355 유압 튜브."

22. 강철 튜브 공급업체에 문의할 질문

주문하기 전에 공급업체에 다음 사항을 문의하십시오.

튜브는 정확히 어떤 재료 표준을 충족합니까?

배송 조건은 무엇입니까?

재료 인증서를 제공할 수 있나요?

실제 기계적 특성은 무엇입니까?

호닝이나 SRB 가공에 적합한 소재인가요?

지속적으로 달성할 수 있는 ID 허용 범위는 무엇입니까?

어떤 표면 거칠기를 보장할 수 있나요?

어떤 직진도와 진원도를 얻을 수 있나요?

어떤 검사 방법이 있나요?

열-번호 추적 기능을 제공할 수 있나요?

고객 도면에 따라 제작할 수 있나요?

대량 생산 전에 샘플을 제공할 수 있나요?

이러한 질문은 구매자가 재료 이름에만 의존하기보다는 공급업체의 실제 제조 능력을 평가하는 데 도움이 됩니다.

23. 최종 체크리스트

유압 실린더 튜브의 강종을 선택하기 전에 다음을 확인하십시오.

애플리케이션

작동 압력

최대 압력

짐

작동주기

온도

환경

튜브 디자인

ID

OD

벽 두께

길이

공차

재료

철강 등급

제품규격

배송상태

항복 강도

인장강도

연장

인성(필요한 경우)

조작

호닝 또는 SRB

용접

가공

표면 요구 사항

품질

자재인증서

치수검사

표면검사

NDT(필요한 경우)

추적성

24. 결론

유압 실린더 튜브에 적합한 강종을 선택하려면 재료 이름 그 이상을 살펴봐야 합니다.

E355, ST52, C45, 42CrMo4 및 기타 등급은 각각 고유한 특성과 잠재적인 용도를 가지고 있습니다.

올바른 선택은 다음 사이의 관계에 따라 달라집니다.

강철 등급 + 튜브 치수 + 유압 + 피로 하중 + 제조 공정 + 표면 요구 사항 + 작동 환경.

많은 정밀 유압 실린더 응용 분야에서 E355는 성능과 가공성의 적절한 균형을 제공할 수 있습니다. 그러나 까다로운 응용 분야에는 다른 탄소강이나 합금강이 필요할 수 있습니다.

가장 중요한 원칙은 간단합니다.

가장 강한 강철을 선택하지 마십시오. 전체 실린더 설계에 필요한 성능을 제공하는 강철을 선택하십시오.

견적을 요청할 때 가능하면 공급업체에 실린더 도면이나 전체 튜브 사양을 제공하십시오.

유능한 공급업체는 가장 적합한 튜브 솔루션을 확인하기 전에 재료, 치수, 마감 공정, 공차, 검사 요구 사항 및 적용 조건을 검토할 수 있어야 합니다.