彈簧鋼是指由于在淬火和回火狀態(tài)下的彈性,而專門用于制造彈簧和彈性元件的鋼。鋼的彈性取決于其彈性變形的能力,即在規(guī)定的范圍之內(nèi),彈性變形的能力使其承受一定的載荷,在載荷去除之后不出現(xiàn)永久變形。 彈簧鋼應(yīng)具有優(yōu)良的綜合性能,如力學(xué)性能(特別是彈性極限、強(qiáng)度極限、屈強(qiáng)比)、抗彈減性能(即抗彈性減退性能,又稱抗松弛性能)、疲勞性能、淬透性、物理化學(xué)性能(耐熱、耐低溫、抗氧化、耐腐蝕等)。為了滿足上述性能要求,彈簧鋼具有優(yōu)良的冶金質(zhì)量(高的純潔度和均勻性)、良好的表面質(zhì)量(嚴(yán)格控制表面缺陷和脫碳)、精確的外形和尺寸。-中歐 根據(jù)GB/T 13304《鋼分類》標(biāo)準(zhǔn),按照基本性能及使用特性一,彈簧鋼屬于機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼;按照質(zhì)量等級,屬于特殊質(zhì)量鋼,即在生產(chǎn)過程中需要特別嚴(yán)格控制質(zhì)量和性能的鋼。按照我國習(xí)慣,彈簧鋼屬于特殊鋼 ,制作彈簧鋼的時候技術(shù)要求比較高,技術(shù)的過硬直接決定品質(zhì)的高低。分類按照化學(xué)成分分類 根據(jù)GB/T 13304 標(biāo)準(zhǔn),彈簧鋼按照其化學(xué)成分分為非合金彈簧鋼(碳素彈簧鋼)和合金彈簧鋼。 1.碳素彈簧鋼 碳素彈簧鋼的碳含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))一般在0.62%~0.90%。按照其錳含量又分為一般錳含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) (0.50%~0.80%)如65、70、85和較高錳含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) (0.90~1.20%),如65Mn兩類。 2.合金彈簧鋼 合金彈簧鋼是在碳素鋼的基礎(chǔ)上,通過適當(dāng)加入一種或幾種合金元素來提高鋼的力學(xué)性能、淬透性和其他性能,以滿足制造各種彈簧所需性能的鋼。 合金彈簧鋼的基本組成系列有,硅錳彈簧鋼、硅鉻彈簧鋼、鉻錳彈簧鋼、鉻釩彈簧鋼、鎢鉻釩彈簧鋼等。在這些系列的基礎(chǔ)上,有一些牌號為了提高其某些方面的性能而加入了鉬、釩或硼等合金元素。-中歐 此外,還從其他鋼類,如優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、高速工具鋼、不銹鋼,選擇一些牌號作為彈簧用鋼。 彈簧鋼是指由于在淬火和回火狀態(tài)下的彈性,而專門用于制造彈簧和彈性元件的鋼。鋼的彈性取決于其彈性變形的能力,即在規(guī)定的范圍之內(nèi),彈性變形的能力使其承受一定的載荷,在載荷去除之后不出現(xiàn)永久變形。 彈簧鋼應(yīng)具有優(yōu)良的綜合性能,如力學(xué)性能(特別是彈性極限、強(qiáng)度極限、屈強(qiáng)比)、抗彈減性能(即抗彈性減退性能,又稱抗松弛性能)、疲勞性能、淬透性、物理化學(xué)性能(耐熱、耐低溫、抗氧化、耐腐蝕等)。為了滿足上述性能要求,.彈簧鋼具有優(yōu)良的冶金質(zhì)量(高的純潔度和均勻性)、良好的表面質(zhì)量(嚴(yán)格控制表面缺陷和脫碳)、精確的外形和尺寸。
根據(jù)GB/T 13304《鋼分類》標(biāo)準(zhǔn),按照基本性能及使用特性一,彈簧鋼屬于機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼;按照質(zhì)量等級,屬于特殊質(zhì)量鋼,即在生產(chǎn)過程中需要特別嚴(yán)格控制質(zhì)量和性能的鋼。按照我國習(xí)慣,彈簧鋼屬于特殊鋼,制作彈簧鋼的時候技術(shù)要求比較高,技術(shù)的過硬直接決定品質(zhì)的高低。
彈簧鋼常用牌號彈簧鋼是用以制造彈簧或其他彈性元件的鋼種。分為優(yōu)質(zhì)碳素彈簧鋼、合金彈簧鋼二類 。 具體牌號有:65、70、85、65Mn、55Si2Mn、55Si2MnB、55SiMnVB、60Si2Mn、60Si2MnA、60Su2CrA、60Si2CrVA、55CrMnA、60CrMnA、60CrMnMoA、50CrVA、60CrMnBA、...SK4SK5SK7 SKS51 S55C S65C C75 C9565MnSUP9SUP10 T8T8AT10T10A鋼帶硬料厚度0.15mm-2.00mm,寬度4mm-210mm。硬料鋼帶表面可以拋光、發(fā)藍(lán)、發(fā)黃處理。彈簧帶鋼產(chǎn)品精度高、耐磨性好、韌性強(qiáng)、質(zhì)量穩(wěn)定。
SK85(SK5)
碳素工具鋼
標(biāo)準(zhǔn):JIS G4401
●特性及適用范圍:淬火回火后有較高硬度和耐磨性,但熱硬性低、淬透性差、易變形、塑性及強(qiáng)度較低。用作需要具有較高硬度和耐磨性的各種工具,如形狀簡單的模子和沖頭、切削金屬的刀具、打眼工具、木工用的銑刀、埋頭鉆、斧、鑿、縱向手用鋸、以及鉗工裝配工具、鉚釘沖模等次要工具。
●化學(xué)成份:碳C:0.80~0.90硅Si:0.10-0.35錳Mn:0.10-0.50硫S:≤0.030磷P:≤0.030鉻Cr:允許殘余含量≤0.25、≤0.10(制造鉛浴淬火鋼絲時)鎳Ni:允許殘余含量≤0.20、≤0.12(制造鉛浴淬火鋼絲時)銅Cu:允許殘余含量≤0.30、≤0.20(制造鉛浴淬火鋼絲時)注:允許殘余含量Cr+Ni+Cu≤0.40(制造鉛浴淬火鋼絲時)
●力學(xué)性能:硬度:退火,≤187HB,壓痕直徑≥4.40mm;淬火,≥62HRC
●熱處理規(guī)范及金相組織:熱處理規(guī)范:試樣淬火780~820℃,水冷。
●交貨狀態(tài):鋼材以退火狀態(tài)交貨。經(jīng)雙方協(xié)議,也可以不退火狀態(tài)交貨。
鋼帶產(chǎn)品適用于減振器閥片、離合器膜片彈簧、冷氣壓縮機(jī)閥片、針織機(jī)配件、沉降片、哈負(fù)片、織針、生克片、各種印刷刮刀、環(huán)形帶刀等、五金沖壓彈片,彈簧、發(fā)條、拉伸件,反彈簧高質(zhì)量要求產(chǎn)品??梢园纯蛻粢蟪叽绶謼l,提供材質(zhì)證明 SGS報告 中厚板,板材,帶鋼,鋼絲、元棒、方棒、扁鋼、六角棒特殊規(guī)格可定做[常用牌號]:常用合金彈簧鋼的牌號、化學(xué)成分、熱處理、力學(xué)性能及用途見表6-4。常用的合金彈簧鋼有60Si2Mn、50CrVA、30W4Cr2VA等。60Si2Mn鋼是應(yīng)用最廣泛的合金彈簧鋼,其生產(chǎn)量約為合金彈簧鋼產(chǎn)量的80%。它的強(qiáng)度、淬透性、耐回火性都比碳素彈簧鋼高,工作溫度達(dá)250℃,缺點是脫碳傾向較大,適于制造厚度小于10mm的板簧和截面尺寸小于25mm的螺旋彈簧,在重型機(jī)械、鐵道車輛、汽車、拖拉機(jī)上都有廣泛的應(yīng)用。50CrVA鋼的力學(xué)性能與60Si2Mn鋼相近,但淬透性更高,鋼中Cr和V能提高彈性極限、強(qiáng)度、韌性和耐回火性,常用于制作承受重載荷、工作溫度較高及截面尺寸較大的彈簧。30W4Cr2VA是高強(qiáng)度的耐熱彈簧,用于500℃以下工作的鍋爐主安全閥彈簧、汽輪機(jī)汽封彈簧等。 熱處理]:[性能]:彈簧鋼有軟態(tài)半硬 和全硬全硬的硬度為40~48HRC,有較高的彈性極限和疲勞強(qiáng)度,以及一定的塑性和韌性合金彈簧鋼 Si-Mn系 55Si2Mn強(qiáng)度高、彈性好,抗回火穩(wěn)定性佳;但易脫碳和石墨化。含B鋼淬透性明顯提高主要的彈簧鋼類,用途很廣,可制造各種中等截面<25mm 的重要彈簧,如汽車、拖拉機(jī)板簧、螺旋彈簧等60Si2Mn 55Si2MnB 55SiMnVB Cr系 50CrVA淬透性優(yōu)良、回火穩(wěn)定性高、脫碳與石墨化傾向低;綜合力學(xué)性能佳,有一定的耐蝕性,含V、Mo、W等元素的彈簧具有一定的耐高溫性;由于均為高級優(yōu)質(zhì)鋼,故疲勞性能進(jìn)一步改善用于制造載荷大的重型大型尺寸(50~60mm)的重要彈簧,如發(fā)動機(jī)閥門彈簧、常規(guī)武器取彈鉤彈簧、破碎機(jī)彈簧;耐熱彈簧,如鍋爐安全閥彈簧、噴油嘴彈簧、氣缸脹圈等60CrMnA 60CrMnBA 60CrMnMoA 60Si2CrA 60Si2CrVA1)碳素彈簧鋼(即非合金彈簧鋼)其價格便宜但淬透性較差,適合于截面尺寸較小的非重要彈簧,其中以SK5 SK7 65、65Mn最常用。2)合金彈簧鋼根據(jù)主加合金元素種類不同可分為兩大類:Si-Mn系彈簧鋼和Cr系彈簧鋼。前者淬透性較碳鋼高,價格不很昂貴,故應(yīng)用最廣,主要用于截面尺寸不大于25mm的各類彈簧,60Si2Mn是其典型代表;后者的淬透性較好,綜合力學(xué)性能高,彈簧表面不易脫碳,但價格相對較高,一般用于截面尺寸較大的重要彈簧,50CrVA是其典型代表。更多彈簧鋼詳細(xì)資料4.熱處理特點彈簧鋼的熱處理取決于彈簧的加工成形方法,一般可分為熱成形彈簧和冷成形彈簧兩大類:1)熱成形彈簧對截面尺寸>10mm各種大型和形狀復(fù)雜的彈簧均采用熱成形(如熱軋、熱卷),如汽車、拖拉機(jī)、火車的板簧和螺旋彈簧。其簡明加工路線為:扁鋼或圓鋼下料→ 加熱壓彎或卷繞→ 淬火中溫回火 → 表面噴丸處理,使用狀態(tài)組織為回火托氏體。噴丸可強(qiáng)化表面并提高彈簧表面質(zhì)量,顯著改善疲勞性能。2)冷成形彈簧截面尺寸<10mm的各種小型彈簧可采用冷成形(如冷卷、冷軋),如儀表中的螺旋彈簧、發(fā)條及彈簧片等。這類彈簧在成形前先進(jìn)行冷拉(冷軋)、淬火中溫回火或鉛浴等溫淬火后冷拉(軋)強(qiáng)化;然后再進(jìn)行冷成形加工,此過程中將進(jìn)一步強(qiáng)化金屬,但也產(chǎn)生了較大的內(nèi)應(yīng)力和脆性,故在其后應(yīng)進(jìn)行低溫去應(yīng)力退火(一般200~400℃)。
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(≦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。 中國還有55SiMnVB彈簧鋼﹐是在硅錳彈簧鋼的基礎(chǔ)上增添少量或微量合金元素﹐以提高淬透性能﹐用來製造較大截面尺寸的汽車板彈簧。中國典型牌號彈簧鋼的力學(xué)性能見附表 中國典型牌號彈簧鋼的力學(xué)性能
。 生產(chǎn)工藝一般彈簧鋼可用電爐﹑平爐或氧氣轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)﹔質(zhì)量較好或具有特殊性能的優(yōu)質(zhì)彈簧鋼﹐用電渣爐或真空爐煉製。彈簧鋼中碳﹑錳﹑硅等主要元素的規(guī)定含量范圍較窄﹐冶煉時必須嚴(yán)格控制化學(xué)成分。硅含量較高時容易形成氣泡等缺陷﹐鋼錠鍛軋后冷卻不當(dāng)時易產(chǎn)生白點。因此﹐冶煉用的原材料必須乾燥﹐儘量除去氣體及夾雜物﹐而且要避免鋼水過熱。 彈簧鋼在軋製加工中須特別注意脫碳和表面質(zhì)量。鋼材表面嚴(yán)重脫碳時﹐會顯著降低鋼的疲勞極限。對於高硅彈簧鋼如70Si3MnA﹐應(yīng)注意避免石墨化。因此﹐在熱加工時停軋溫度不應(yīng)過低(≧850)﹐避免在石墨化較易形成的溫度范圍(650~800)內(nèi)停留時間過長。 彈簧製成后經(jīng)噴丸處理能使彈簧表層產(chǎn)生殘餘壓應(yīng)力﹐以抵銷表層上的部分工作應(yīng)力﹐抑制表層裂縫的形成﹐這可顯著提高彈簧的疲勞極限。
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