用以制造彈簧或類似彈簧性能零件的鋼類。具有高的彈性極限﹑疲勞極限(尤其是缺口疲勞極限)以及一定的衝擊韌性和塑性﹐主要在衝擊﹑震動(dòng)等動(dòng)載荷或長期週期變應(yīng)力的條件下使用。所以在各種狀態(tài)下工作的彈簧都要有良好的表面質(zhì)量和較高的抗疲勞性能。在工藝性能上﹐需經(jīng)淬火﹑回火的彈簧鋼﹐應(yīng)具有一定的淬透性﹐不易脫碳﹐過熱敏感性低和塑性較高﹐在熱狀態(tài)下易於成形。製造小尺寸彈簧用的鋼絲要有均勻的硬度和一定的塑性。
類別彈簧鋼按生產(chǎn)方法﹐可分為熱軋彈簧鋼和冷拉(軋)彈簧鋼。熱軋彈簧鋼包括製造螺旋彈簧﹑扭力桿用的圓鋼或梯形鋼和製造板簧的扁鋼﹔冷拉(軋)彈簧鋼包括製造小規(guī)格螺旋彈簧的冷拉鋼絲和製造發(fā)條以及各種彈簧片的冷軋鋼帶。合金彈簧鋼中通常含錳﹑硅﹑鉻﹑鉬﹑鎢﹑釩和微量的硼﹐這些合金元素都可提高鋼的淬透性﹐錳和硅固溶入鐵素體中﹐可提高屈服強(qiáng)度。鉻﹑鎢﹑釩可以提高鋼的彈性極限﹑屈強(qiáng)比和耐熱性。按所含合金元素﹐常用的彈簧鋼可分為:
碳素彈簧鋼價(jià)格低廉﹐用途廣泛。如表面狀態(tài)和熱處理組織相同﹐疲勞極限并不低於合金彈簧鋼。缺點(diǎn)是淬透性和屈服強(qiáng)度較低﹔截面較大的彈簧﹐油淬時(shí)不能淬透﹐水淬時(shí)容易開裂。如增加含碳量﹐雖能提高強(qiáng)度和彈性極限﹐卻會降低衝擊韌性和塑性﹐尤其是降低低溫韌性。中國的碳素彈簧鋼有65﹑70﹑75﹑85四個(gè)鋼號。
65mn彈簧鋼介紹:化學(xué)成分
化學(xué)成份:
碳 C :0.62~0.70
硅 Si:0.17~0.37
錳 Mn:0.90~1.20
硫 S :≤0.035
磷 P :≤0.035
鉻 Cr:≤0.25
鎳 Ni:≤0.30
銅 Cu:≤0.25
力學(xué)性能:
抗拉強(qiáng)度σb (MPa):≥980(100)
屈服強(qiáng)度 σs (MPa):≥784(80)
伸長率 δ10 (%):≥8
斷面收縮率 ψ (%):≥30
硬度:熱軋,≤302HB;冷拉+熱處理,≤321HB
SK7彈簧鋼介紹:SK7是含碳量0.6的高碳鋼,淬火硬化后使用,SK7耐磨損性優(yōu)良,且為價(jià)格較便宜的工具鋼。適用于有滑動(dòng)部分需要高硬度的零件及制作冷作模具零件。sk7材料常用于需彈性的零件上,沖壓特性同spcc差不多,硬度和回彈稍強(qiáng),通常沖壓后再熱處理,以達(dá)到所需硬度及彈性。
密度:7.93g/cm3
供貨硬度:
軟態(tài):HV190以下
半硬:HV240-280
全硬:HRC42-60
生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn):日本JIS標(biāo)準(zhǔn)
化學(xué)成分:
碳(C)0.60~0.70 錳(Mn)0.50 硅(Si)0.35 磷(P)0.030 硫(S)0.030
SK5彈簧鋼介紹 標(biāo)準(zhǔn):JIS G4401 化學(xué)成份: 碳 C :0.80~0.90 硅 Si:0.10-0.35 錳 Mn:0.10-0.50 硫 S :≤0.030 磷 P :≤0.030 鉻 Cr:允許殘余含量≤0.25、≤0.10(制造鉛浴淬火鋼絲時(shí)) 鎳 Ni:允許殘余含量≤0.20、≤0.12(制造鉛浴淬火鋼絲時(shí)) 銅 Cu:允許殘余含量≤0.30、≤0.20(制造鉛浴淬火鋼絲時(shí)) 注:允許殘余含量Cr+Ni+Cu≤0.40(制造鉛浴淬火鋼絲時(shí))
單純含錳彈簧鋼如65Mn﹐錳含量為0.90~1.20%。增加錳含量可提高鋼的淬透性和強(qiáng)度﹐減小脫碳傾向﹔缺點(diǎn)是有過熱敏感性和回火脆性﹐且易產(chǎn)生淬火裂紋﹐所以只適於製造各種小尺寸扁彈簧﹑圓彈簧。
硅錳彈簧鋼是主要的熱軋合金彈簧鋼種﹐中國有55Si2Mn﹑60Si2Mn﹑60Si2MnA﹑70Si3MnA四個(gè)鋼號。硅含量為1.50~2.80%﹐錳含量為0.60~0.90%。鋼中加硅可顯著提高彈性極限和屈強(qiáng)比﹐提高回火穩(wěn)定性﹔但易形成硅酸鹽等夾雜物﹐增加脫碳敏感性。鋼中碳和硅的含量均較高時(shí)﹐碳易於石墨化。這類鋼廣泛用於製作汽車﹑拖拉機(jī)﹑機(jī)車上的減震板簧和螺旋彈簧﹐以及要求承受較高應(yīng)力的彈簧。
含鉻彈簧鋼在國際上很通用﹐中國有 50CrMn 和50CrVA兩個(gè)鋼號。50CrMn由於含有1%左右的鉻和錳﹐有較高的淬透性﹐脫碳傾向小﹔缺點(diǎn)是鉻和錳均加重回火脆性的傾向﹐回火后需快冷﹐多用以製造截面較大的和較重要的板簧和螺旋彈簧。50CrVA鋼具有良好的淬透性﹔加釩能細(xì)化組織﹐不易過熱﹐并可提高鋼的強(qiáng)度﹑韌性﹐降低缺口敏感性。這種鋼脫碳傾向小﹐低溫衝擊韌性好﹐在較高溫度下工作時(shí)﹐性能也較穩(wěn)定﹐主要用於製造氣門彈簧﹑安全閥彈簧和在較高溫度下工作的彈簧。在50CrVA鋼的基礎(chǔ)上適當(dāng)增加其他合金元素﹐能取得比上述兩種彈簧鋼更好的力學(xué)性能和淬透性。
硅含量為1.40~1.80%﹑鉻含量為0.90~1.20%﹑釩含量為0.10~0.20%的60Si2CrVA鋼﹐具有高的淬透性和低的過熱敏感性﹐在塑性指標(biāo)相近時(shí)抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度高於硅錳彈簧鋼﹐主要用於製作承受高應(yīng)力的彈簧。
含鎢彈簧鋼 65Si2MnWA鋼的鎢含量為0.80~1.20%﹐與 60Si2CrVA鋼一樣﹐可用於製作承受高載荷的和耐熱(≦350)﹑耐衝擊的彈簧。合金含量較高的30W4Cr2VA鋼是一種高強(qiáng)度耐熱彈簧鋼﹐有高的淬透性﹐主要用於製造低於500條件下使用的控制閥簧。上述幾種鋼的生產(chǎn)工藝較復(fù)雜﹐價(jià)格較高。
在高溫條件下工作的彈簧﹐可選用耐熱鋼和耐熱合金﹔在腐蝕介質(zhì)工作的彈簧﹐應(yīng)按介質(zhì)的性質(zhì)(氧化性﹐還原性)選用相應(yīng)牌號的不銹鋼。