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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,如优质碳素结构钢、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,以消除应力。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,以消除应力。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,以消除应力。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***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。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。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。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优质弹簧钢,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,冶炼时必须严格控制化学成分。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,冶炼用的原材料必须干燥,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,***表层裂缝的形成,这可显著提高弹簧的疲劳极限。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65780-830水或油400-600线径小于12-15mm的螺旋弹簧、弹簧垫圈65Mn810-830油或水>60370-400水42-505-10mm的板***及7-10mm的卷簧50CrV850-870油>58400-55水45-50截面较大和较重要的板***及螺旋弹簧50CrV850-870油>58370-42045-52300C以下工作的高温弹簧60Si2MnA860-880油>60500-520水HB363-444厚度8-12mm的板***)
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