熱處理規(guī)范

鋼號淬火溫度淬火介質硬度要求 回火溫度 冷卻介質 硬度要求 應用范圍
65780-830 水或油 400-600 線徑小于12-15mm的螺旋彈簧、彈簧墊圈
65Mn810-830 油或水 >60 370-400 水 42-50 5-10mm的板簧片及7-10mm的卷簧
50CrV850-870 油 >58 400-55 水 45-50截面較大和較重要的板簧片及螺旋彈簧
50CrV850-870 油 >58 370-420油 45-52 300C以下工作的高溫彈簧
60Si2MnA860-880 油 >60 500-520 水 HB363-444 厚度8-12mm的板簧片




生產工藝

一般彈簧鋼可用電爐、平爐或氧氣轉爐生產；質量較好或具有特殊性能的優(yōu)質彈簧鋼，用電渣爐或真空爐煉制。彈簧鋼中碳、錳、硅等主要元素的規(guī)定含量范圍較窄，冶煉時必須嚴格控制化學成分。硅含量較高時容易形成氣泡等缺陷，鋼錠鍛軋后冷卻不當時易產生白點。因此，冶煉用的原材料必須干燥，盡量除去氣體及夾雜物，而且要避免鋼水過熱。
彈簧鋼在軋制加工中須特別注意脫碳和表面質量。鋼材表面嚴重脫碳時，會顯著降低鋼的疲勞極限。對于高硅彈簧鋼如70Si3MnA，應注意避免石墨化。因此，在熱加工時停軋溫度不應過低（≥850℃），避免在石墨化較易形成的溫度范圍（650～800℃）內停留時間過長。
彈簧制成后經噴丸處理能使彈簧表層產生殘余壓應力，以抵銷表層上的部分工作應力，抑制表層裂縫的形成，這可顯著提高彈簧的疲勞極限。


                                          
熱處理

彈簧鋼要求較高的強度和疲勞極限，一般在淬火+中溫回火的狀態(tài)下使用，以獲得較高的彈性極限。熱處理工藝技術對彈簧內在質量有著至關重要的影響。因此，如何進一步提高彈簧疲勞壽命，需進一步研究，尤其是化學表面改性熱處理、噴丸強化等都對彈簧疲勞壽命產生重要影響。為進一步強化氣門彈簧的表面強度、增加壓應力、提高疲勞壽命，氣門彈簧成形后，要進一步經過滲氮、低溫液體碳氮共滲或硫氮共滲處理，然后經噴丸強化。例如，日本將f4mm的si－cr油淬鋼絲經450℃×4.5h低溫體碳氮共滲與經400℃×15min中溫回火進行對比，其疲勞極限可提高240mpa。氮的滲入，不僅消除了脫碳的不良影響，而且還提高了殘余壓應力，同時經滲氮和低溫液體碳氮共滲的氣門彈簧高溫強度提高，150℃時的變形量為0.2%（規(guī)定值為0.5%），250℃的變形量為0.56%，提高了氣門彈簧的熱穩(wěn)定性和抗松弛穩(wěn)定性，但滲氮和液體碳氮共滲時間應嚴格控制，否則會形成網狀硫化物和網狀氮化物，反而會降低其疲勞強度。



定義

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，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永久變形。彈簧鋼應具有優(yōu)良的綜合性能，如力學性能（特別是彈性極限、強度極限、屈強比）、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)良的冶金質量（高的純潔度和均勻性）、良好的表面質量（嚴格控制表面缺陷和脫碳）、精確的外形和尺寸。
根據GB/T 13304《鋼分類》標準，按照基本性能及使用特性一，彈簧鋼屬于機械結構用鋼；按照質量等級，屬于特殊質量鋼，即在生產過程中需要特別嚴格控制質量和性能的鋼。按照中國習慣，彈簧鋼屬于特殊鋼，制作彈簧鋼的時候技術要求比較高，過硬的技術直接決定品質的高低。



研究進展

傳統(tǒng)彈簧鋼的強度水平難以滿足現代工業(yè)發(fā)展的要求，眾所周知，彈簧鋼力學性能在材料質量保證的前提下取決于熱處理工藝，而熱處理工藝也應根據所用材料來決定，彈簧鋼高強度化的一個重要途徑是充分發(fā)揮合金元素的作用，達到最佳合金化效果。

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具體型號明細如下所示: 
日本鋼材： 
PX-4 S-Star GFA NAK80 DHA DH62 DC11 GOA HPM2 SCS-2 SLD2 SGT YXM4 YXM42 SNC815 SKT4 SK-3 SKS3 SKS41 
瑞典鋼材： 
718S 718H XW10 XW42 DF3 DF2 M4 UHB4006 UHB4462 UHB5752 UHB5860 UHB5919 UHB8159 UHB709 UHB8550 ASP-23 ASP-30 
奧國鋼材： 
M202 M238 M300 M310 W302 K460 M201 W500 M261 W300 W303 K600 W304 W321 K990 K100 K305 K105 K720 S705 S500 N100 N320
德國鋼材： 
GS2711 GS2738 GS2688 GS2316 GS2316H GS2344 GS2510 GS2379 GS2436 1.2311 1.2312 1.2738 1.2343 1.2367 
美國鋼材： 
P20 420 L6 H13 W110 D3 A2 D2 D6 O1 S1 O2 M35 M42 8620 3115 5120 4130 4140 K52440 8407 8416 
鎢鋼： 
G1 G2 G5 G6 G7 D30 D40 K05 K10 K20 YG3X YG3 YG4C YG6 YG8 V10 V20 V30 Z01 Z10 Z20 Z30 CD650 CD636 KD20 KG5 KG6 KG7 WF25 WF20 YL10.2 
高速鋼：SKH2 SKH-2 SKH9 SKH-9 SKH10 SKH-10 SKH51 SKH-51 SKH55 SKH-55 SKH56 SKH57 SKH58 SKH59 SKH-59 S290 S390 S590 S690 S790 W4 W6 W6Mo5Cr4V2 W18Cr4V 
彈簧鋼:60CrMnMoA 1.06161 1.5026 6150 SK7 SK5 S55C SUP7 SUP9 SUP12 SUP10 9255 9260 C67E C75E CK85 55Si2Mn 
鋁合金:6061 6063 5052 5083 7075 7072 2024 2017 3003 2A14 A2017 5754 5154 YL2 1070 1060 1010 1050 6082 7050 2124 
國產和進口易切削鋼牌號1213、1214、12L14、1215、SUM12、SUM22L、SUM24、Y12、Y15、Y15PB、Y100PB、Y20、Y30、Y40MN、9SMNPB28、1144、1117、1110…… 
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