中國的碳素彈簧鋼有65﹑70﹑75﹑85四個鋼號。
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度﹐減小脫碳傾向﹔缺點是有過熱敏感性和回火脆性﹐且易產生淬火裂紋﹐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﹐碳易於石墨化。這類鋼廣泛用於製作汽車﹑拖拉機﹑機車上的減震板簧和螺旋彈簧﹐以及要求承受較高應力的彈簧。
含鉻彈簧鋼在國際上很通用﹐中國有50CrMn和50CrVA兩個鋼號。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﹔加釩能細化組織﹐不易過熱
強度、硬度比其他高碳結構鋼要高,但彈性略低,其創(chuàng)收性能與65、70、75、80鋼均相似,淬透性也不高,在油中臨界淬透直徑為9-23mm。85Mn彈簧鋼適用于制造截面尺寸不大與承受強度不太高的振動彈簧,如鐵道車輛、汽車、拖拉機及一般機械上的扁形彈簧和圓形螺旋彈簧以及其他用途的彈簧鋼絲和鋼帶等。
85Mn彈簧鋼化學成份(%):碳C:0.82~0.90;硅Si:0.17~0.37;錳Mn:0.50~0.80;硫S:≤0.035;磷P:≤0.035;鉻Cr≤0.25;鎳Ni:≤0.25;銅Cr:≤0.25
85Mn彈簧鋼力學性能:抗拉強度 σb (MPa):≥1127(115)
屈服強度 σs (MPa):≥980(100)
伸長率 δ10 (%):≥6
斷面收縮率 ψ (%):≥30
硬度:熱軋≤302HB;冷拉+熱處理≤321HB;退火鋼≤255
試樣毛坯尺寸/mm:試樣
熱處理規(guī)范及金相組織:熱處理規(guī)范:淬火820℃±20℃,油冷; 回火480℃±50℃(特殊需要時,±30℃)。
彈簧鋼主要是有好的彈性,又由于它是在動載荷環(huán)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;并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,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)永久變形。
彈簧鋼應具有優(yōu)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)。為了滿足上述性能要求,彈簧鋼具有優(yōu)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