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55Si7质优弹性好的弹簧钢55Si7

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详细信息

  

弹簧钢主要是有好的弹性,又由于它是在动载荷环境条件下工作的,所以对制造弹簧的材质主要的应有高的屈服强度;在承受重载荷时不引起塑性变形;应有高的疲劳强度,在载荷反复作用下具有长的使用寿命;并有足够的韧性和塑性,以防在冲击力作用下突然脆断。

弹簧钢是指由于在淬火和回火状态下的弹性,而专门用于制造弹簧和弹性元件的钢。钢的弹性取决于其弹性变形的能力,即在规定的范围之内,弹性变形的能力使其承受的载荷,在载荷去除之后不出现变形。

 

  弹簧钢应具有优良的综合性能,如力学性能(特别是弹性极限、强度极限、屈强比)、抗弹减性能(即抗弹性减退性能,又称抗松弛性能)、疲劳性能、淬透性、物理化学性能(耐热、耐低温、抗氧化、耐腐蚀等)。为了满足上述性能要求,弹簧钢具有优良的冶金质量(高的纯洁度和均匀性)、良好的表面质量(严格控制表面缺陷和脱碳)、的外形和尺寸。

 

  根据GB/T 13304《钢分类》标准,按照基本性能及使用特性一,弹簧钢属于机械结构用钢;按照质量等级,属于特殊质量钢,即在生产过程中需要特别严格控制质量和性能的钢。按照我国习惯,弹簧钢属于特殊钢,制作弹簧钢的时候技术要求比较高,技术的过硬直接决定品质的高低。

 

编辑本段分类

按照化学成分分类

  

根据GB/T 13304 标准,弹簧钢按照其化学成分分为非合金弹簧钢(碳素弹簧钢)和合金弹簧钢。

 

  1.碳素弹簧钢

 

  碳素弹簧钢的碳含量(质量分数)一般在0.62%~0.90%。按照其锰含量又分为一般锰含量(质量分数) (0.50%~0.80%)如65、70、85和较高锰含量(质量分数) (0.90~1.20%),如65Mn两类。

 

  2.合金弹簧钢

 

  合金弹簧钢是在碳素钢的基础上,通过适当加入一种或几种合金元素来提高钢的力学性能、淬透性和其他性能,以满足制造各种弹簧所需性能的钢。

 

  合金弹簧钢的基本组成系列有,硅锰弹簧钢、硅铬弹簧钢、铬锰弹簧钢、铬钒弹簧钢、钨铬钒弹簧钢等。在这些系列的基础上,有一些牌号为了提高其某些方面的性能而加入了钼、钒或硼等合金元素。

 

  此外,还从其他钢类,如碳素结构钢碳素工具钢高速工具钢不锈钢,选择一些牌号作为弹簧用钢。

按照生产加工方法分类

  1. 热轧 (锻) 钢材包括热轧轧圆钢方钢扁钢钢板,锻制圆钢、方钢。

 

  2. 冷拉(轧) 钢材 包括钢丝、钢带、冷拉材 (冷拉圆钢)。

按照钢材交货状态分类

  1. 热轧 (锻) 钢材

 

  A.以热轧 (锻) 状态交货 钢材经热成形制成弹簧,然后进行淬火和回火处理

 

  B.以退火状态交货 钢材经冷成形制成弹簧,然后进行淬火和回火处理。

 

  以上均应符合相应的交货状态硬度的规定。

 

  2. 冷拉 (轧) 钢材

 

  A.钢丝

 

  ① 铅浴等温淬火冷拉钢丝(又称派登脱处理冷拉钢丝) 钢丝制成弹簧后只需进行低温回火,以应力。

 

  ② 油淬火和回火钢丝 冷拉成所需尺寸后,进行连续加热、连续油淬火和铅回火。钢丝制成弹簧后只需进行底温火,以应力。

 

  ③ 冷拉钢丝 (即不经淬火和回火处理的钢丝)

 

  a. 以冷拉状态交货。

 

  b. 以退火、正火或回火处理状态交货。

 

  以上两种状态交货的钢丝制成弹簧后均需进行淬火和回火处理。

 

  B.钢带

 

  ① 冷轧状态交货 制成弹簧后需进行低温回火,以应力。

 

  ② 淬火和回火状态交货 制成弹簧后需进行低温回火,以削除应力。

 

  ③ 退火火状态交货 制成弹簧后需进行淬火和回火处理

 

  C.冷拉钢材

 

  以退火状态交货 钢材经冷成形制成弹簧,然后进行淬火和回火处理。

其他分类方法

  除以上所述外,还有一些其他分类方法,例如:

 

  按交货条件要求不同可分为按化学成分(力学性能)交货和按淬透性交货。

 

  按弹簧工作条件可分为承受静载荷弹簧钢、承受冲击载荷弹簧钢、耐高(低)温弹簧和耐腐蚀弹簧钢等。

 

编辑本段弹簧钢

  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;另外还有硌、钨、钒的合金弹簧钢。近年来,结合我国资源,并根据汽车、拖拉机设计新技术的要求,研制出在硅锰钢基础上加入硼、铌、钼等元素的新钢种,延长了弹簧的使用寿命,提高了弹簧质量

 

编辑本段性能要求

  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;另外还有硌、钨、钒的合金弹簧钢。近年来,结合我国资源,并根据汽车、拖拉机设计新技术的要求,研制出在硅锰钢基础上加入硼、铌、钼等元素的新钢种,延长了弹簧的使用寿命,提高了弹簧质量。

 

编辑本段生产工艺

  一般弹簧钢可用电炉、平炉或氧气转炉生产;质量较好或具有特殊性能的弹簧钢,用电渣炉或真空炉炼制。弹簧钢中碳、锰、硅等主要元素的规定含量范围较窄,冶炼时严格控制化学成分。硅含量较高时容易形成气泡等缺陷,钢锭锻轧后冷却不当时易产生白点。因此,冶炼用的原材料干燥,尽量除去气体及夹杂物,而且要避免钢水过热。

 

  弹簧钢在轧制加工中须特别注意脱碳和表面质量。钢材表面严重脱碳时,会显著降低钢的疲劳极限。对于高硅弹簧钢如70Si3MnA,应注意避免石墨化。因此,在热加工时停轧温度不应过低(≥850℃),避免在石墨化较易形成的温度范围(650~800℃)内停留时间过长。

 

  弹簧制成后经喷丸处理能使弹簧表层产生残余压应力,以抵销表层上的部分工作应力,抑制表层裂缝的形成,这可显著提高弹簧的疲劳极限。

 

编辑本段热处理规范

  钢号淬火温度 淬火介质硬度要求 回火温度 冷却介质 硬度要求 应用范围

 

  65 780-830 水或油 400-600 线径小于12-15mm的螺旋弹簧、弹簧垫圈

 

  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 截面较大和较重要的板簧片及螺旋弹簧

 

  50CrV 850-870 油 >58 370-420 45-52 300C以下工作的高温弹簧

 

  60Si2MnA 860-880 油 >60 500-520 水 HB363-444 厚度8-12mm的板簧

 

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