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  • 簧钢 科技名词定义 中文名称: 弹簧钢  英文名称: spring steel  定义: 含碳量为0.60%~0.95%的碳钢,是经冷变形强化的一种较好的弹簧钢丝,用于制作各种弹簧。

      应用学科: 机械工程(一级学科);仪器仪表材料(二级学科);弹性材料(仪器仪表)(三级学科)  本内容由**科学技术名词审定委员会审定公布    弹簧钢主要是有好的弹性,又由于它是在动载荷环境条件下工作的,所以对制造弹簧的材质**主要的应有高的屈服强度;在承受重载荷时不引起塑性变形;应有高的疲劳强度,在载荷反复作用下具有长的使用寿命;并有足够的韧性和塑性,以防在冲击力作用下突然脆断。

    弹簧钢是指由于在淬火和回火状态下的弹性,而专门用于制造弹簧和弹性元件的钢。

    钢的弹性取决于其弹性变形的能力,即在规定的范围之内,弹性变形的能力使其承受一定的载荷,在载荷去除之后不出现*变形。

      弹簧钢应具有优良的综合性能,如力学性能(特别是弹性**限、强度**限、屈强比)、抗弹减性能(即抗弹性减退性能,又称抗松弛性能)、疲劳性能、淬透性、物理化学性能(耐热、耐低温、*、耐腐蚀等)。

    为了满足上述性能要求,弹簧钢具有优良的冶金质量(高的纯洁度和均匀性)、良好的表面质量(严格控制表面缺陷和脱碳)、*的外形和尺寸。

      根据GB/T 13304《钢分类》标准,按照基本性能及使用特性一,弹簧钢属于机械结构用钢;按照质量等级,属于特殊质量钢,即在生产过程中需要特别严格控制质量和性能的钢。

    按照我国习惯,弹簧钢属于特殊钢 ,制作弹簧钢的时候技术要求比较高,技术的过硬直接决定品质的高低。

      弹簧钢分类 根据GB/T 13304 标准,弹簧钢按照其化学成分分为非合金弹簧钢(碳素弹簧钢)和合金弹簧钢。

      1.碳素弹簧钢  碳素弹簧钢的碳含量(质量分数)一般在0.62%~0.90%。

    按照其锰含量又分为一般锰含量(质量分数) (0.50%~0.80%)如65、70、85和较高锰含量(质量分数) (0.90~1.20%),如65Mn两类。

      2.合金弹簧钢  合金弹簧钢是在碳素钢的基础上,通过适当加入一种或几种合金元素来提高钢的力学性能、淬透性和其他性能,以满足制造各种弹簧所需性能的钢。

      合金弹簧钢的基本组成系列有,硅锰弹簧钢、硅铬弹簧钢、铬锰弹簧钢、铬钒弹簧钢、钨铬钒弹簧钢等。

    在这些系列的基础上,有一些牌号为了提高其某些方面的性能而加入了钼、钒或硼等合金元素。

      此外,还从其他钢类,如*碳素结构钢、碳素工具钢、高速工具钢、不锈钢,选择一些牌号作为弹簧用钢。

      按照生产加工方法分类 1. 热轧 (锻) 钢材 包括热轧轧圆钢、方钢、扁钢、钢板,锻制圆钢、方钢。

      2. 冷拉 (轧) 钢材 包括钢丝、钢带、冷拉材 (冷拉圆钢)。

      按照钢材交货状态分类 1. 热轧 (锻) 钢材  A.以热轧 (锻) 状态交货 钢材经热成形制成弹簧,然后进行淬火和回火处理。

      B.以退火状态交货 钢材经冷成形制成弹簧,然后进行淬火和回火处理。

      以上均应符合相应的交货状态硬度的规定。

      2. 冷拉 (轧) 钢材  A.钢丝  ① 铅浴等温淬火冷拉钢丝(又称派登脱处理冷拉钢丝) 钢丝制成弹簧后只需进行低温回火,以*应力。

      ② 油淬火和回火钢丝 冷拉成所需尺寸后,进行连续加热、连续油淬火和铅回火。

    钢丝制成弹簧后只需进行底温火,以*应力。

      ③ 冷拉钢丝 (即不经淬火和回火处理的钢丝)  a. 以冷拉状态交货。

      b. 以退火、正火或回火处理状态交货。

      以上两种状态交货的钢丝制成弹簧后均需进行淬火和回火处理。

      B.钢带  ① 冷轧状态交货 制成弹簧后需进行低温回火,以*应力。

      ② 淬火和回火状态交货 制成弹簧后需进行低温回火,以削除应力。

      ③ 退火火状态交货 制成弹簧后需进行淬火和回火处理  C.冷拉钢材  以退火状态交货 钢材经冷成形制成弹簧,然后进行淬火和回火处理。

      其他分类方法 除以上所述外,还有一些其他分类方法,例如:  按交货条件要求不同可分为按化学成分(力学性能)交货和按淬透货。

      按弹簧工作条件可分为承受静载荷弹簧钢、承受冲击载荷弹簧钢、耐高(低)温弹簧和耐腐蚀弹簧钢等。

      弹簧钢 弹簧在冲击、振动或长期交应力下使用,所以要求弹簧钢有高的抗拉强度、弹性**限、高的疲劳强度。

    在工艺上要求弹簧钢有一定的淬透性、不易脱碳、表面质量好等 碳素弹簧钢即含碳量WC在0.6%-0.9%范围内的*碳素结构钢。

    合金弹簧钢主要是硅锰系钢种,它们的含碳量稍低,主要靠增加硅含量Wsi提高性能;另外还有硌、钨、钒的合金弹簧钢。

    近年来,结合我国资源,并根据汽车、拖拉机设计新技术的要求,研制出在硅锰钢基础上加入硼、铌、钼等元素的新钢种,延长了弹簧的使用寿命,提高了弹簧质量  弹簧钢性能要求 弹簧在冲击、振动或长期交应力下使用,所以要求弹簧钢有高的抗拉强度、弹性**限、高的疲劳强度。

    在工艺上要求弹簧钢有一定的淬透性、不易脱碳、表面质量好等 碳素弹簧钢即含碳量WC在0.6%-0.9%范围内的*碳素结构钢。

    合金弹簧钢主要是硅锰系钢种,它们的含碳量稍低,主要靠增加硅含量Wsi提高性能;另外还有硌、钨、钒的合金弹簧钢。

    近年来,结合我国资源,并根据汽车、拖拉机设计新技术的要求,研制出在硅锰钢基础上加入硼、铌、钼等元素的新钢种,延长了弹簧的使用寿命,提高了弹簧质量。

      弹簧钢生产工艺 一般弹簧钢可用电炉、平炉或氧气转炉生产;质量较好或具有特殊性能的*弹簧钢,用电渣炉或真空炉炼制。

    弹簧钢中碳、锰、硅等主要元素的规定含量范围较窄,冶炼时必须严格控制化学成分。

    硅含量较高时容易形成气泡等缺陷,钢锭锻轧后冷却不当时易产生白点。

    因此,冶炼用的原材料必须干燥,尽量除去气体及夹杂物,而且要避免钢水过热。

      弹簧钢在轧制加工中须特别注意脱碳和表面质量。

    钢材表面严重脱碳时,会显著降低钢的疲劳**限。

    对于高硅弹簧钢如70Si3MnA,应注意避免石墨化。

    因此,在热加工时停轧温度不应过低(≥850℃),避免在石墨化较易形成的温度范围(650~800℃)内停留时间过长。

      弹簧制成后经喷丸处理能使弹簧表层产生残余压应力,以抵销表层上的部分工作应力,抑制表层裂缝的形成,这可显著提高弹簧的疲劳**限。

      弹簧钢热处理规范 钢号 淬火温度 淬火介质 硬度要求 回火温度 冷却介质 硬度要求 应用范围  65 780-830 水或油 400-600 线径小于12-15mm的螺旋弹簧、弹簧垫圈  65Mn 810-830 油或水 >60 370-400 水 42-50 5-10mm的板*及7-10mm的卷簧  50CrV 850-870 油 >58 400-55 水 45-50 截面较大和较重要的板*及螺旋弹簧  50CrV 850-870 油 >58 370-420 45-52 300C以下工作的高温弹簧  60Si2MnA 860-880 油 >60 500-520 水 HB363-444 厚度8-12mm的板*。

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