天津魯誠鋼鐵商貿有限公司:主要經營各種規格扁鋼,合金板 圓鋼,彈簧鋼,40CR,15CRMO,16MN,,65Mn,55Si2Mn 、60Si2Mn 、60Si2MnA彈簧鋼主要是有好的彈性,又由於它是在動載荷環境條件下工作的,所以對制造彈簧的材質最主要的應有高的屈服強度;在承受重載荷時不引起塑性變形;應有高的疲勞強度,在載荷反復作用下具有長的使用壽命;並有足夠的韌性和塑性,以防在沖擊力作用下突然脆斷。彈簧鋼是指由於在淬火和回火狀態下的彈性,而專門用於制造彈簧和彈性元件的鋼。鋼的彈性取決於其彈性變形的能力,即在規定的范圍之內,彈性變形的能力使其承受一定的載荷,在載荷去除之後不出現永久變形。彈簧鋼應具有優良的綜合性能,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)。為瞭滿足上述性能要求,彈簧鋼具有優良的冶金質量(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,彈簧鋼屬於機械結構用鋼;按照質量等級,屬於特殊質量鋼,即在生產過程中需要特別嚴格控制質量和性能的鋼。按照我國習慣,彈簧鋼屬於特殊鋼,制作彈簧鋼的時候技術要求比較高,技術的過硬直接決定品質的高低。根據GB/T 13304 標彈簧鋼按照其化學成分分為非合金彈簧鋼(碳素彈簧鋼)和合金彈簧鋼。碳素彈簧鋼的碳含量(質量分數)一般在0.62%~0.90%。按照其錳含量又分為一般錳含量(質量分數) (0.50%~0.80%)如65、70、85和較高錳含量(質量分數) (0.90~1.20%),如65Mn兩類。合金彈簧鋼是在碳素鋼的基礎上,通過適當加入一種或幾種合金元素來提高鋼的力學性能、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,矽錳彈簧鋼、矽鉻彈簧鋼、鉻錳彈簧鋼、鉻釩彈簧鋼、鎢鉻釩彈簧鋼等。在這些系列的基礎上,有一些牌號為瞭提高其某些方面的性能而加入瞭鉬、釩或硼等合金元素。
此外,還從其他鋼類,如優質碳素結構鋼、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。按照生產加工方法分類1. 熱軋 (鍛)鋼材包括熱軋軋圓鋼、方鋼、扁鋼、鋼板,鍛制圓鋼、方鋼。2.冷拉(軋) 鋼材 包括鋼絲、鋼帶、冷拉材 (冷拉圓鋼)。
按照鋼材交貨狀態分類
1. 熱軋 (鍛) 鋼材
A.以熱軋 (鍛) 狀態交貨 鋼材經熱成形制成彈簧,然後進行淬火和回火處理。
B.以退火狀態交貨 鋼材經冷成形制成彈簧,然後進行淬火和回火處理。
以上均應符合相應的交貨狀態硬度的規定。
2. 冷拉 (軋) 鋼材
A.鋼絲
① 鉛浴等溫淬火冷拉鋼絲(又稱派登脫處理冷拉鋼絲) 鋼絲制成彈簧後隻需進行低溫回火,以消除應力。
② 油淬火和回火鋼絲 冷拉成所需尺寸後,進行連續加熱、連續油淬火和鉛回火。鋼絲制成彈簧後隻需進行底溫火,以消除應力。
③ 冷拉鋼絲 (即不經淬火和回火處理的鋼絲)
a. 以冷拉狀態交貨。
b. 以退火、正火或回火處理狀態交貨。
以上兩種狀態交貨的鋼絲制成彈簧後均需進行淬火和回火處理。
B.鋼帶
① 冷軋狀態交貨 制成彈簧後需進行低溫回火,以消除應力。
② 淬火和回火狀態交貨 制成彈簧後需進行低溫回火,以削除應力。
③ 退火火狀態交貨 制成彈簧後需進行淬火和回火處理
C.冷拉鋼材
其他分類方法
除以上所述外,還有一些其他分類方法,例如:
按交貨條件要求不同可分為按化學成分(力學性能)交貨和按淬透性交貨。
按彈簧工作條件可分為承受靜載荷彈簧鋼、承受沖擊載荷彈簧鋼、耐高(低)溫彈簧和耐腐蝕彈簧鋼等。
性能要求
彈簧在沖擊、振動或長期交應力下使用,所以要求彈簧鋼有高的抗拉強度、彈性極限、高的疲勞強度。在工藝上要求彈簧鋼有一定的淬透性、不易脫碳、表面質量好等 碳素彈簧鋼即含碳量WC在0.6%-0.9%范圍內的優質碳素結構鋼。合金彈簧鋼主要是矽錳系鋼種,它們的含碳量稍低,主要靠增加矽含量Wsi提高性能;另外還有硌、鎢、釩的合金彈簧鋼。結合我國資源,並根據汽車、拖拉機設計新技術的要求,研制出在矽錳鋼基礎上加入硼、鈮、鉬等元素的新鋼種,延長瞭彈簧的使用壽命,提高瞭彈簧質量。
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質彈簧鋼,用電渣爐或真空爐煉制。彈簧鋼中碳、錳、矽等主要元素的規定含量范圍較窄,冶煉時必須嚴格控制化學成分。矽含量較高時容易形成氣泡等缺陷,鋼錠鍛軋後冷卻不當時易產生白點。因此,冶煉用的原材料必須幹燥,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註意脫碳和表面質量。鋼材表面嚴重脫碳時,會顯著降低鋼的疲勞極限。對於高矽彈簧鋼如70Si3MnA,應註意避免石墨化。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。
彈簧制成後經噴丸處理能使彈簧表層產生殘餘壓應力,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。
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
65 780-830 水或油 400-600 線徑小於12-15mm的螺旋彈簧、彈簧墊圈
65Mn 810-830 油或水 >60 370-400 水 42-50 5-10mm的板簧片及7-10mm的卷簧
50CrV 850-870 油 >58 400-55 水 45-50截面較大和較重要的板簧片及螺旋彈簧
50CrV 850-870 油 >58 370-420 45-52 300C以下工作的高溫彈簧
60Si2MnA 860-880 油 >60 500-520 水 HB363-444 厚度8-12mm的板簧片
1. 65 、70 、85:可得到很高強度、硬度、屈強比,但淬透性小,耐熱性不好,承受動載和疲勞載荷的能力低 應用非常廣泛,但多用於工作溫度不高的小型彈簧或不太重要的較大彈簧。如汽車、拖拉機、鐵道車輛及一般機械用的彈簧
65Mn 成分簡單,淬透性和綜合力學性能、脫碳等工藝性能均比碳鋼好,但對過熱比較敏感,有回火脆性,淬火易出裂紋 價格較低,用量很大。制造各種小截面扁簧、圓簧、發條等,亦可制氣門彈簧、彈簧環,減振器和離合器簧片、剎車簧等。
2. 55Si2Mn 、60Si2Mn 、60Si2MnA矽含量(Wsi)高(上限達2.00%),
強度高,彈性好。抗回火穩定性好。易脫碳和石墨化。淬透性不高 。
主要的彈簧鋼類,用途很廣。制造各種彈簧,如汽車、機車、拖拉機的板簧、螺旋彈簧,汽缸安全閥簧及一些在高應力下工作的重要彈簧,磨損嚴重的彈簧。
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