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彈簧鋼簡介：
用以製造彈簧或類似彈簧性能零件的鋼類。具有高的彈性極限﹑疲勞極限(尤其是缺口疲
勞極限)以及一定的衝擊韌性和塑性﹐主要在衝擊﹑震動等動載荷或長期週期性變應(yīng)力的條件下使用。所以在各種狀態(tài)下工作的彈簧都要有良好的表面質(zhì)量和較高的抗疲勞性能。在工藝性能上﹐需經(jīng)淬火﹑回火的彈簧鋼﹐應(yīng)具有一定的淬透性﹐不易脫碳﹐過熱敏感性低和塑性較高﹐在熱狀態(tài)下易於成形。製造小尺寸彈簧用的鋼絲要有均勻的硬度和一定的塑性。
彈簧鋼生產(chǎn)方法：
可分為熱軋彈簧鋼和冷拉(軋)彈簧鋼。熱軋彈簧鋼包括製造螺旋彈簧﹑扭力桿用的圓鋼或梯
形鋼和製造板簧的扁鋼﹔冷拉(軋)彈簧鋼包括製造小規(guī)格螺旋彈簧的冷拉鋼絲和製造發(fā)條以及各種彈簧鋼片的冷軋鋼帶。合金彈簧鋼中通常含錳﹑硅﹑鉻﹑鉬﹑鎢﹑釩和微量的硼﹐這些合金元素都可提高鋼的淬透性﹐錳和硅固溶入鐵素體中﹐可提高屈服強(qiáng)度。鉻﹑鎢﹑釩可以提高鋼的彈性極限﹑屈強(qiáng)比和耐熱性。按所含合金元素﹐
常用的彈簧鋼可分為以下幾種﹕
碳素彈簧鋼價格低廉﹐用途廣泛。如表面狀態(tài)和熱處理組織相同﹐疲勞極限并不低於合金
彈簧鋼。缺點是淬透性和屈服強(qiáng)度較低﹔截面較大的彈簧﹐油淬時不能淬透﹐水淬時容易開裂。如增加含碳量﹐雖能提高強(qiáng)度和彈性極限﹐卻會降低衝擊韌性和塑性﹐尤其是降低低溫韌性。
中國的碳素彈簧鋼有65﹑70﹑75﹑85四個鋼號。單純含錳彈簧鋼如65Mn﹐錳含量為0.90
～1.20％。增加錳含量可提高鋼的淬透性和強(qiáng)度﹐減小脫碳傾向﹔缺點是有過熱敏感性和回火脆性﹐且易產(chǎn)生淬火裂紋﹐所以只適於製造各種小尺寸扁彈簧﹑圓彈簧。
硅錳彈簧鋼是主要的熱軋合金彈簧鋼種﹐中國有55Si2Mn﹑60Si2Mn﹑60Si2MnA﹑70Si3MnA四個鋼號。硅含量為1.50～2.80％﹐錳含量為0.60～0.90％。鋼中加硅可顯著提高彈性極限和屈強(qiáng)比﹐提高回火穩(wěn)定性﹔但易形成硅酸鹽等夾雜物﹐增加脫碳敏感性。鋼中碳和硅的含量均較高時﹐碳易於石墨化。這類鋼廣泛用於製作汽車﹑拖拉機(jī)﹑機(jī)車上的減震板簧和螺旋彈簧﹐以及要求承受較高應(yīng)力的彈簧。、
60CrMnA彈簧鋼：
60CrMnA彈簧鋼較高強(qiáng)度、塑性和韌性，淬透性較好，過熱敏感性比錳鋼低、比硅錳鋼高，脫碳傾向比硅錳鋼小，回火脆性大。故應(yīng)選擇合適的回火溫度和冷卻速度；一般在淬火并中溫回火狀態(tài)下使用60CrMnA用于車輛、拖拉機(jī)工業(yè)上制作負(fù)荷較重、應(yīng)力較大的板簧和直徑較大的螺旋彈簧。
化學(xué)成分：
碳C ：0.56～0.64
硅Si：0.17～0.37
錳Mn：0.70～1.00
硫S ：≤0.030
磷P ：≤0.030
鉻Cr：0.70～1.00
鎳Ni：≤0.35
銅Cu：≤0.25
力學(xué)性能：
抗拉強(qiáng)度σb (MPa)：≥1225(125)
條件屈服強(qiáng)度σ0.2 (MPa)：≥1078(110)
伸長率δ5 (%)：≥9(供參考)
斷面收縮率ψ (%)：≥20
硬度：
熱軋,≤321HB;
冷拉+熱處理,≤321HB
含鉻彈簧鋼在國際上很通用﹐中國有50CrMn和50CrVA兩個鋼號。50CrMn由於含有1％左右的鉻和錳﹐有較高的淬透性﹐脫碳傾向小﹔缺點是鉻和錳均加重回火脆性的傾向﹐回火后需快冷﹐多用以製造截面較大的和較重要的板簧和螺旋彈簧。50CrVA鋼具有良好的淬透性﹔加釩能細(xì)化組織﹐不易過熱﹐并可提高鋼的強(qiáng)度﹑韌性﹐降低缺口敏感性。這種鋼脫碳傾向小﹐低溫衝擊韌性好﹐在較高溫度下工作時﹐性能也較穩(wěn)定﹐主要用於製造氣門彈簧﹑安全閥彈簧和在較高溫度下工作的彈簧。在50CrVA鋼的基礎(chǔ)上適當(dāng)增加其他合金元素﹐能取得比上述兩種彈簧鋼更好的力學(xué)性能和淬透性。硅含量為1.40～1.80％﹑鉻含量為0.90～1.20％﹑釩含量為0.10～0.20％的60Si2CrVA鋼﹐具有高的淬透性和低的過熱敏感性﹐在塑性指標(biāo)相近時抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度高於硅錳彈簧鋼﹐主要用於製作承受高應(yīng)力的彈簧
含鎢彈簧鋼65Si2MnWA鋼的鎢含量為0.80～1.20%﹐與60Si2CrVA鋼一樣﹐可用於製作承受高載荷的和耐熱32(≦350)﹑耐衝擊的彈簧。合金含量較高的30W4Cr2VA鋼是一種高強(qiáng)度耐熱彈簧鋼﹐有高的淬透性﹐主要用於製造低於500條件下使用的控制閥簧。上述幾種鋼的生產(chǎn)工藝較復(fù)雜﹐價格較高。在高溫條件下工作的彈簧﹐可選用耐熱鋼和耐熱合金﹔在腐蝕介質(zhì)工作的彈簧﹐應(yīng)按介質(zhì)的性質(zhì)(氧化性﹐還原性)選用相應(yīng)牌號的不銹鋼。
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