1.性能要求①高的弹性极限σe和屈强比σs/σb,以保证优良的弹性性能,即吸收大量的弹性能而不产生塑性变形;②高的疲劳极限,疲劳是弹簧的 主要破坏形式之一,疲劳性能除与钢的成分结构有关以外,还主要地受钢的冶金质量(如非金属夹杂物)和弹簧表面质量(如脱碳)的影响;③足够的塑性和韧性,以防止冲击断裂;④其它性能,如良好的热处理和塑性加工性能,特殊条件下工作的耐热性或耐蚀性要求等。 2.成分特点钢中碳与合金元素的含量及作用为:(1)中、高碳一般地,碳素弹簧钢wc=0.6%~0.9%,合金弹簧钢wc=0.45%~0.70%,经淬火加中温回火后得到回火托氏体组织,能较好地保证弹簧的性能要求。(2)合金元素普通用途的合金弹簧钢一般是低合金钢。主加元素为Si、Mn、Cr等,其主要作用是提高淬透性、固溶强化基体并提高回火稳定性;辅加元素为Mo、W、V等强碳化物形成元素,主要作用有防止Si引起的脱碳缺陷、Mn引起的过热缺陷并提高火 3.常用弹簧钢表12-10为我国常用弹簧钢的牌号、性能特点和主要用途,其成分、热处理工艺和力学性能可参照有关国家标准(如GB1222-1984)。表12-10常用主要弹簧钢的牌号性能特点与用途种类钢号性能特点产要用途碳素弹簧钢普通Mn量65硬度、强度、屈强比高,但淬透性差,耐热性不好,承受动载和疲劳载荷的能力 格低廉,多应用于工作温度不高的小型弹簧<12mm或不重要的较大弹簧7085较高Mn量65Mn淬透性、综合力学性能优于碳钢,但对过热比较敏感价格较低,用量很大,制造各种小截面<15mm的扁簧、发条、减震器与离合器簧片,刹车轴等合金弹簧钢Si-Mn系55Si2Mn强度高、弹性好,抗回火稳定性佳;但易脱碳和石墨化。含B钢淬透性明显提高主要的弹簧钢类,用途很广,可制造各种中等截面<25mm的重要弹簧,如汽车、拖拉机板簧、螺旋弹簧等60Si2Mn55Si2MnB55SiMnVBCr系50CrVA淬透性优良、回火稳定性高、脱碳与石墨化倾向低;综合力学性能佳,有一定的耐蚀性,含V、Mo、W等元素的弹簧具有一定的耐高温性;由于均为高级优质钢,故疲劳性能进一步改善用于制造载荷大的重型大型尺寸(50~60mm)的重要弹簧,如发动机阀门弹簧、常规武器取弹钩弹簧、破碎机弹簧;耐热弹簧,如锅炉安全阀弹簧、喷油嘴弹簧、气缸胀圈等60CrMnA60CrMnBA60CrMnMoA60Si2CrA60Si2CrVA1)碳素弹簧钢(即非合金弹簧钢)其价格便宜但淬透性较差,适合于截面尺寸较小的非重要弹簧,其中以65、65Mn 常用。2)合金弹簧钢根据主加合金元素种类不同可分为两大类:Si-Mn系弹簧钢和Cr系弹簧钢。前者淬透性较碳钢高,价格不很昂贵,故应用 广,主要用于截面尺寸不大于25mm的各类弹簧,60Si2Mn是其典型代表;后者的淬透性较好,综合力学性能高,弹簧表面不易脱碳 热处理特点弹簧钢的热处理取决于弹簧的加工成形方法,一般可分为热成形弹簧和冷成形弹簧两大类:1)热成形弹簧对截面尺寸>10mm各种大型和形状复杂的弹簧均采用热成形(如热轧、热卷)热处理特点弹簧钢的热处理取决于弹簧的加工成形方法,一般可分为热成形弹簧和冷成形弹簧两大类:1)热成形弹簧对截面尺寸>10mm各种大型和形状复杂的弹簧均采用热成形(如热轧、热卷),如汽车、拖拉机、火车的板簧和螺旋弹簧。其简明加工路线为:扁钢或圆钢下料→加热压弯或卷绕→淬火中温回火→表面喷丸处理,使用状态组织为回火托氏体。喷丸可强化表面并提高弹簧表面质量,显著改善疲劳性能。2)冷成形弹簧截面尺寸<10mm的各种小型弹簧可采用冷成形(如冷卷、冷轧),如仪表中的螺旋弹簧、发条及弹簧片等。这类弹簧在成形前先进行冷拉(冷轧)、淬火中温回火或铅浴等温淬火后冷拉(轧)强化;然后再进行冷成形加工,此过程中将进一步强化金属,但也产生了较大的内应力和脆性,故在其后应进行低温去应力退火(一般200~400,如汽车、拖拉机、火车的板簧和螺旋弹簧。其简明加工路线为:扁钢或圆钢下料→加热压弯或卷绕→淬火中温回火→表面喷丸处理,使用状态组织为回火托氏体。喷丸可强化表面并提高弹簧表面质量,显著改善疲劳性能。2)冷成形弹簧截面尺寸<10mm的各种小型弹簧可采用冷成形(如冷卷、冷轧),如仪表中的螺旋弹簧、发条及弹簧片等。这类弹簧在成形前先进行冷拉(冷轧)、淬火中温回火或铅浴等温淬火后冷拉(轧)强化;然后再进行冷成形加工,此过程中将进一步强化金属,但也产生了较大的内应力和脆性,故在其后应进行低温去应力退火(一般200~400 65mn钢带 翰林供应进口国产弹簧钢标准:65mn,60mn,60si2mn,55si2mn,sk4,sk5,sk8,sk85,sk80,sk95,sk90,1095,1074,c85s,T9A,T8A,1.0761 1.1231 1.0761 1.0904 1.0773 1.0906 1.5028 1.0961 1.7130 1.7176 1.8159C67E CK67 C75E C101E 38Si6 46Si7 65Si7 60SiMn 5 1MnV7 54SiCr6 55Cr3 51CrV4 58CrV4 51CrMoV4 45CrMoV6-7 52MnCrB3……SUP3 SUP6 SUP7 SUP9 SUP9A SUP10 SUP11A SUP12 SK7 SK5 C75 C80 C90 ……1064 1065 1070 1074 1084 1566 9255 9260 9254 6150……65mn T8T8AT10 中国弹簧钢:65 70 65MN 70MN 55SI2MN 55SI2MNB 55SI2MNVB 60SI2MN 60SI2MNA 60SI2CRA 60SI2CRVA 55CRVA 60CRMNBA 55CRMNA 60CRMNA 60CRMNMOA 30W4CR2VA 70SI2CRA 55CRSIA 美国弹簧钢:1065 1070 1084 1566 1572 9255 9260 5155 5160 4151 6150 51B60H 德国弹簧钢:C67E CK67 C75E CK75 C85E CK85 C101E CK101 38SI6 38SI7 46SI7 51SI7 55SI7 56SI7 65SI7 71SI7 60SIMN5 51MNV7 54SICR6 60SICR7 67SICR7 55CR3 51CRV4 50CRV4 58CRV4 51CRMO4 45CRMOV6-7 52MNCRB3 日本弹簧钢:SUP3 SUP6 SUP7 SUP9 SUP9A SUP10 SUP11A SUKP12 SUP13 S50C-CSP S55C-CSP S60C-CSP S65C-CSP S70C-CSP SK5-CSP SUP10-CSP 英国弹簧钢:251A58 251A60 251H60 525A58 525A60 525A61 685A57 685H57 704A60 704H60 705A60 705H60 735A51 735H51 735A54 805H60 925A60 060A96 070A72 070A78 080A52 080A67 060A96 070A72 090A65 685A55 735A50 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、弹性极限、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%范围内的优质碳素结构钢。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。