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(nèi)，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(xiàn)*變形。   彈簧鋼應(yīng)具有優(yōu)良的綜合性能，如力學(xué)性能(特別是彈性極限、強(qiáng)度極限、屈強(qiáng)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(xué)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(zhì)量(高的純潔度和均勻性)、良好的表面質(zhì)量(嚴(yán)格控制表面缺陷和脫碳)、**的外形和尺寸。   根據(jù)GB/T 13304《鋼分類》標(biāo)準(zhǔn)，按照基本性能及使用特性一，彈簧鋼屬于機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼；按照質(zhì)量等級(jí)，屬于特殊質(zhì)量鋼，即在生產(chǎn)過(guò)程中需要特別嚴(yán)格控制質(zhì)量和性能的鋼。按照我國(guó)習(xí)慣，彈簧鋼屬于特殊鋼 ，制作彈簧鋼的時(shí)候技術(shù)要求比較高，技術(shù)的過(guò)硬直接決定品質(zhì)的高低。
根據(jù)GB/T 13304 標(biāo)準(zhǔn)，彈簧鋼按照其化學(xué)成分分為非合金彈簧鋼(碳素彈簧鋼)和合金彈簧鋼。   1.碳素彈簧鋼   碳素彈簧鋼的碳含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))一般在0.62%~0.90%。按照其錳含量又分為一般錳含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) (0.50%~0.80%)如65、70、85和較高錳含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) (0.90~1.20%)，如65Mn兩類。   2.合金彈簧鋼   合金彈簧鋼是在碳素鋼的基礎(chǔ)上，通過(guò)適當(dāng)加入一種或幾種合金元素來(lái)提高鋼的力學(xué)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，硅錳彈簧鋼、硅鉻彈簧鋼、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(chǔ)上，有一些牌號(hào)為了提高其某些方面的性能而加入了鉬、釩或硼等合金元素。   此外，還從其他鋼類，如**碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、高速工具鋼、不銹鋼，選擇一些牌號(hào)作為彈簧用鋼。 
特性和應(yīng)用  1. 65 、70 、85： 可得到很高強(qiáng)度、硬度、屈強(qiáng)比，但淬透性小，耐熱性不好，承受動(dòng)載和疲勞載荷的能力低 應(yīng)用非常廣泛，但多用于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(jī)、鐵道車輛及一般機(jī)械用的彈簧   65Mn 成分簡(jiǎn)單，淬透性和綜合力學(xué)性能、脫碳等工藝性能均比碳鋼好，但對(duì)過(guò)熱比較敏感，有回火脆性，淬火易出裂紋 價(jià)格較低，用量很大。制造各種小截面扁簧、圓簧、發(fā)條等，亦可制氣門彈簧、彈簧環(huán)，減振器和離合器簧片、剎車簧等。   2. 55Si2Mn 、60Si2Mn 、60Si2MnA 硅含量(Wsi)高(上限達(dá)2.00％)，   強(qiáng)度高，彈性好。抗回火穩(wěn)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(jī)車、拖拉機(jī)的板簧、螺旋彈簧，汽缸*閥簧及一些在高應(yīng)力下工作的重要彈簧，磨損嚴(yán)重的彈簧。   55Si2MnB 因含硼，其淬透性明顯改善 輕型、中型汽車的前后懸掛彈簧、副簧。   55Si2MnB 我國(guó)自行研制的鋼號(hào)，淬透性、綜合力學(xué)性能、疲勞性能均較60Si2Mn鋼好 主要制造中、小型汽車的板簧，使用效果好，亦可制其他中等截面尺寸的板簧、螺旋彈簧 。   3. 60Si2CrA 60Si2CrVA   高強(qiáng)度彈簧鋼。淬透性高，熱處理工藝性能好。因強(qiáng)度高，卷制彈簧后應(yīng)及時(shí)處理*內(nèi)應(yīng)力 制造載荷大的重要大型彈簧。60Si2CrA可制汽輪機(jī)汽封彈簧、調(diào)節(jié)彈簧、冷凝器支承彈簧、高壓水泵碟形彈簧等。60Si2CrVA鋼還制作較重要的彈簧，如常規(guī)武器取彈鉤彈簧、破碎機(jī)彈簧。   4. 55CrMnA   60CrMnA **優(yōu)點(diǎn)是淬透性好，另外熱加工性能、綜合力學(xué)性能、抗脫碳性能亦好 大截面的各種重要彈簧，如汽車、機(jī)車的大型板簧、螺旋彈簧等。   5. 60CrMnMoA   在現(xiàn)有各種彈簧鋼中淬透性較高。力學(xué)性能、抗回火穩(wěn)定性等亦好 大型土木建筑、重型車輛、機(jī)械等使用的**大型彈簧。鋼板厚度可達(dá)35mm以上，圓鋼直徑可**過(guò)60mm   6. 50CrVA   少量釩提高彈性、強(qiáng)度、屈強(qiáng)比和彈減抗力，細(xì)化晶粒，減小脫碳傾向。碳含量較小，塑性、韌性較其他彈簧鋼好。淬透性高，疲勞性能也好 各種重要的螺旋彈簧，特別適宜作工作應(yīng)力振幅高、疲勞性能要求嚴(yán)格的彈簧，如閥門彈簧、噴油嘴彈簧、氣缸脹圈、*閥簧等   7. 60CrMnBA   淬透性比60CrMnA高，其他各種性能相似 尺寸更大的板簧、螺旋彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧等。   8. 30W4Cr2VA   高強(qiáng)度耐熱彈簧鋼。淬透性很好。高溫抗松弛和熱加工性能也很好 工作溫度500~C以下的耐熱彈簧，如汽輪機(jī)主蒸汽閥彈簧、汽封彈簧片、鍋爐*閥彈簧、400t鍋爐碟形閥彈簧等。  
彈簧鋼是專門用來(lái)制造各種彈簧和彈性元件或類似性能要求的結(jié)構(gòu)零件的主要材料。

1．性能要求①高的彈性極限σe和屈強(qiáng)比σs/σb，以**優(yōu)良的彈性性能，即吸收大量的彈性能而不產(chǎn)生塑性變形；②高的疲勞極限，疲勞是彈簧的較主要破壞形式之一，疲勞性能除與鋼的成分結(jié)構(gòu)有關(guān)以外，還主要地受鋼的冶金質(zhì)量（如非金屬夾雜物）和彈簧表面質(zhì)量（如脫碳）的影響；③足夠的塑性和韌性，以防止沖擊斷裂；④其它性能，如良好的熱處理和塑性加工性能，特殊條件下工作的耐熱性或耐蝕性要求等。

 

2．成分特點(diǎn)鋼中碳與合金元素的含量及作用為：（1）中、高碳一般地，碳素彈簧鋼wc＝0.6％~0.9％，合金彈簧鋼wc＝0.45％~0.70％，經(jīng)淬火加中溫回火后得到回火托氏體組織，能較好地**彈簧的性能要求。（2）合金元素普通用途的合金彈簧鋼一般是低合金鋼。主加元素為Si、Mn、Cr等，其主要作用是提高淬透性、固溶強(qiáng)化基體并提高回火穩(wěn)定性；輔加元素為Mo、W、V等強(qiáng)碳化物形成元素，主要作用有防止Si引起的脫碳缺陷、Mn引起的過(guò)熱缺陷并提高回火穩(wěn)定性及耐熱性等。

 

3．常用彈簧鋼表12-10為我國(guó)常用彈簧鋼的牌號(hào)、性能特點(diǎn)和主要用途，其成分、熱處理工藝和力學(xué)性能可參照有關(guān)地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)（如GB1222－1984）。表12-10常用主要彈簧鋼的牌號(hào)性能特點(diǎn)與用途種類鋼號(hào)性能特點(diǎn)產(chǎn)要用途碳素彈簧鋼普通Mn量65硬度、強(qiáng)度、屈強(qiáng)比高，但淬透性差，耐熱性不好，承受動(dòng)載和疲勞載荷的能力**格低廉，多應(yīng)用于工作溫度不高的小型彈簧<12mm或不重要的較大彈簧7085較高M(jìn)n量65Mn淬透性、綜合力學(xué)性能優(yōu)于碳鋼，但對(duì)過(guò)熱比較敏感價(jià)格較低，用量很大，制造各種小截面<15mm的扁簧、發(fā)條、減震器與離合器簧片，剎車軸等合金彈簧鋼Si-Mn系55Si2Mn強(qiáng)度高、彈性好，抗回火穩(wěn)定性佳；但易脫碳和石墨化。含B鋼淬透性明顯提高主要的彈簧鋼類，用途很廣，可制造各種中等截面<25mm的重要彈簧，如汽車、拖拉機(jī)板簧、螺旋彈簧等60Si2Mn55Si2MnB55SiMnVBCr系50CrVA淬透性優(yōu)良、回火穩(wěn)定性高、脫碳與石墨化傾向低；綜合力學(xué)性能佳，有一定的耐蝕性，含V、Mo、W等元素的彈簧具有一定的耐高溫性；由于均為高級(jí)**鋼，故疲勞性能進(jìn)一步改善用于制造載荷大的重型大型尺寸（50~60mm）的重要彈簧，如發(fā)動(dòng)機(jī)閥門彈簧、常規(guī)武器取彈鉤彈簧、破碎機(jī)彈簧；耐熱彈簧，如鍋爐*閥彈簧、噴油嘴彈簧、氣缸脹圈等60CrMnA60CrMnBA60CrMnMoA60Si2CrA60Si2CrVA1）碳素彈簧鋼（即非合金彈簧鋼）其價(jià)格*但淬透性較差，適合于截面尺寸較小的非重要彈簧，其中以65、65Mn較常用。2）合金彈簧鋼根據(jù)主加合金元素種類不同可分為兩大類：Si-Mn系彈簧鋼和Cr系彈簧鋼。前者淬透性較碳鋼高，價(jià)格不很昂貴，故應(yīng)用較廣，主要用于截面尺寸不大于25mm的各類彈簧，60Si2Mn是其典型代表；后者的淬透性較好，綜合力學(xué)性能高，彈簧表面不易脫碳，但價(jià)格相對(duì)較高，一般用于截面尺寸較大的重要彈簧，50CrVA是其典型代表。

 

4．熱處理特點(diǎn)彈簧鋼的熱處理取決于彈簧的加工成形方法，一般可分為熱成形彈簧和冷成形彈簧兩大類：1）熱成形彈簧對(duì)截面尺寸＞10mm各種大型和形狀復(fù)雜的彈簧均采用熱成形（如熱軋、熱卷），如汽車、拖拉機(jī)、火車的板簧和螺旋彈簧。其簡(jiǎn)明加工路線為：扁鋼或圓鋼下料→加熱壓彎或卷繞→淬火中溫回火→表面噴丸處理，使用狀態(tài)組織為回火托氏體。噴丸可強(qiáng)化表面并提高彈簧表面質(zhì)量，顯著改善疲勞性能。2）冷成形彈簧截面尺寸＜10mm的各種小型彈簧可采用冷成形（如冷卷、冷軋），如儀表中的螺旋彈簧、發(fā)條及彈簧片等。這類彈簧在成形前**行冷拉（冷軋）、淬火中溫回火或鉛浴等溫淬火后冷拉（軋）強(qiáng)化；然后再進(jìn)行冷成形加工，此過(guò)程中將進(jìn)一步強(qiáng)化金屬，但也產(chǎn)生了較大的內(nèi)應(yīng)力和脆性，故在其后應(yīng)進(jìn)行低溫去應(yīng)力退火（一般200～400℃）。

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