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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)永久變形。

彈簧鋼的特性:

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)、精確的外形和尺寸

[常用牌號]:常用合金彈簧鋼的牌號、化學(xué)成分、熱處理、力學(xué)性能及用途。常用的合金彈簧鋼有60si2mn、50crva、30w4cr2va等。

60si2mn鋼是應(yīng)用最廣泛的合金彈簧鋼,其生產(chǎn)量約為合金彈簧鋼產(chǎn)量的80％。它的強(qiáng)度、淬透性、耐回火性都比碳素  彈簧鋼高,工作溫度達(dá)250℃,缺點是脫碳傾向較大,適于制造厚度小于10mm的板簧和截面尺寸小于25mm的螺旋彈簧,在重型機(jī)械、鐵道車輛、汽車、拖拉機(jī)上都有廣泛的應(yīng)用。

30w4cr2va是高強(qiáng)度的耐熱彈簧,用于500℃以下工作的

[彈簧成型方法]:對直徑或板簧厚度大于10 mm的大彈簧,可在比正常淬火溫度高出50～80℃的溫度熱成形,對直徑或板簧厚度小于8～10mm的小彈簧,常用冷拔彈簧鋼絲冷卷成形。

[為保證彈簧具有高的強(qiáng)度和足夠的韌性,通50crva鋼的力學(xué)性能與60si2mn鋼相近,但淬透性更高,鋼中cr和v能提高彈性極限、強(qiáng)度、韌性和耐回火性,常用于制作承受重載荷、工作溫度較高及截面尺寸較大的彈簧。鍋爐主安  全閥彈簧、汽輪機(jī)汽封彈簧等。

常采用淬火+中溫回火。對熱成形彈簧,可采用熱成形余熱淬火,對熱冷成形的彈簧,有時可省去淬火、中溫回火工藝,成形后只需進(jìn)行200～300℃進(jìn)行去應(yīng)力退火即可。彈簧鋼熱處理后通常進(jìn)行噴丸處理,其目的是在彈簧表面產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力,以提高彈簧的疲勞強(qiáng)度。

[性能]:硬度為40～48hrc,有較高的彈性極限和疲勞強(qiáng)度,以及一定的塑性和韌性

彈簧是起緩沖、減振和儲能等作用。彈簧一般是在交變應(yīng)力下工作,常見的破壞形式是疲勞破壞,因此,必須具有高的屈服點和屈強(qiáng)比( s/ b)、彈性極限、抗疲勞性能,以保證彈簧有足夠的彈性變形能力并能承受較大的載荷。同時,彈簧鋼還要求具有一定的塑性與韌性,一定的淬透性,不易脫碳及不易過熱。一些特殊彈簧還要求有耐熱性、耐蝕性或在長時間內(nèi)有穩(wěn)定的彈性。

中碳鋼和高碳鋼都可作彈簧使用,但因其淬透性和強(qiáng)度較低,只能用來制造截面較小、受力較小的彈簧。合金彈簧鋼則可制造截面較大、屈服極限較高的重要彈簧。

[化學(xué)成分]:合金彈簧鋼為中、高碳成分,一般wc=0.5％～0.7％,以滿足高彈性、高強(qiáng)度的性能要求。加入的合金元素  主要是si、 mn、cr,作用是強(qiáng)化鐵素  體、提高淬透性和耐回火性。但加入過多的si會造成鋼在加熱時表面容易脫碳,加入過多的mn容易使晶粒長大。加入少量的v和mo可細(xì)化晶粒,從而進(jìn)一步提高強(qiáng)度并改善韌性。此外,它們還有進(jìn)一步提高淬透性和耐回火性的作用。

65mn 鋼板強(qiáng)度、硬度、彈性和淬透性均比65號鋼高,具有過熱敏感性和回火脆性傾向,水淬有形成裂紋傾向。退火態(tài)可切削性尚可,冷變形塑性低,焊接性差。 受中等載荷的板彈簧,直徑達(dá)7-20mm的螺旋彈簧及彈簧墊圈.彈簧環(huán)。高耐磨性零件,如磨床主軸,彈簧卡頭。精密機(jī)床絲桿。切 。螺旋輥子軸承上的套環(huán)。鐵道鋼軌等。

55si2mn--特性:強(qiáng)度大、彈性極限好,屈服比值高,熱處理后韌性較好,焊接性差,冷變形塑性低,切削性尚好,淬透性較65、65mn鋼高,臨界淬透直徑:油中約為25~57mm;水中約為44~88mm;此鋼宜油淬、水淬時有形成裂紋傾向,無回火脆性傾向,且具有抗回火穩(wěn)定和抗松弛穩(wěn)定性;鋼中夾雜物較高,軋制較困難,表面易出疵病,脫碳傾向大;適宜在淬火并中溫回火狀態(tài)下使用。用途:適用于制造鐵道車輛、汽車、拖拉機(jī)等承受中等載荷的扁形彈簧、直徑 25mm的螺旋形彈簧、緩沖彈簧以及汽缸安  全閥門等高應(yīng)力下工作的重要彈簧。

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