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  • 作者:住友金屬材料有限公司 2018-05-07 15:35 1331
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    彈簧鋼按生產(chǎn)方法﹐可分為熱軋彈簧鋼和冷拉(軋)彈簧鋼。熱軋彈簧鋼包括制造螺旋彈簧﹑扭力桿用的圓鋼或梯形鋼和制造板簧的扁鋼﹔冷拉(軋)彈簧鋼包括制造小規(guī)格螺旋彈簧的冷拉鋼絲和制造發(fā)條以及各種彈簧片的冷軋鋼帶。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:
        碳素彈簧鋼 價(jià)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(diǎn)是淬透性和屈服強(qiáng)度較低﹔截面較大的彈簧﹐油淬時(shí)不能淬透﹐水淬時(shí)容易開(kāi)裂。如增加含碳量﹐雖能提高強(qiáng)度和彈性極限﹐卻會(huì)降低沖擊韌性和塑性﹐尤其是降低低溫韌性。中國(guó)的碳素彈簧鋼有65﹑70﹑75﹑85四個(gè)鋼號(hào)。
        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(diǎn)是有過(guò)熱敏感性和回火脆性﹐且易產(chǎn)生淬火裂紋﹐所以只適於制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(guó)有55Si2Mn﹑60Si2Mn﹑60Si2MnA﹑70Si3MnA四個(gè)鋼號(hào)。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﹔(銘華金屬)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(shí)﹐碳易於石墨化。這類(lèi)鋼廣泛用於制作汽車(chē)﹑拖拉機(jī)﹑機(jī)車(chē)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。
        含鉻彈簧鋼 在國(guó)際上很通用﹐中國(guó)有 50CrMn 和50CrVA兩個(gè)鋼號(hào)。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(diǎn)是鉻和錳均加重回火脆性的傾向﹐回火后需快冷﹐多用以制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(guò)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﹐低溫沖擊韌性好﹐在較高溫度下工作時(shí)﹐性能也較穩(wěn)定﹐主要用於制造氣門(mén)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(guò)熱敏感性﹐在塑性指標(biāo)相近時(shí)抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度高於硅錳彈簧鋼﹐主要用於制作承受高應(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﹐可用於制作承受高載荷的和耐熱(≦350)﹑耐沖擊的彈簧。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﹐主要用於制造低於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(jià)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(hào)的不銹鋼。
    彈簧淬火時(shí)常見(jiàn)的缺陷及防止措施:
       (1)脫碳(降低使用壽命)
    1、采用鹽浴爐或拄制氣氛加熱爐加熱。
    2、采用快速加熱工藝。
       (2)淬火后硬度不足,非馬氏體數(shù)量較多,心部出現(xiàn)鐵素體(產(chǎn)生和殘存變形,降低使用壽命)
    1、選用淬透性較好的材料。
    2、改善淬火冷卻劑的冷卻能力。
    3、彈簧進(jìn)入冷卻劑的溫度應(yīng)控制在Ar3以上。
    4、適當(dāng)提高淬火加熱溫度。
       (3)過(guò)熱(脆性增加)
    1、嚴(yán)格控制成型及淬火加熱溫度。
    2、加強(qiáng)淬火時(shí)的金相檢驗(yàn)。
       (4)開(kāi)裂(脆性增加,嚴(yán)重降低使用壽命)
    1、控制淬火加熱溫度。
    2、淬火時(shí)冷到250-300C時(shí),取出空冷。
    3、及時(shí)回火。

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