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60SiMn、60Si2MnA--与55Si2Mn钢相比,强度和弹性极限均稍高(其中60Si2MnA钢更好),淬透直性也较好,在油中临界淬透直约为37~73mm,其他性能相同;主要使用状态为淬火并中温回火下使用。用途:此钢应用广泛,适用于制造铁道车辆、汽车、拖拉机等工业上制造承受较大载荷的扁弹簧或直径≤30mm的螺旋形弹簧,如汽车、火车车箱下部承受应力和振动用板弹簧、安全阀和止回阀上弹簧以及工作温度<250℃非腐蚀性介质中的耐热弹簧;用于承受交变载荷和高应力下工作的大型重要卷制弹簧和承受剧烈磨损的机械零件。
60Si2CrA--特性:与60Si2MnA钢相比,塑性相近,但抗拉强度和屈服点均较高;热处理过热敏感性和脱碳倾向小,淬透性高,油中临界淬透直径约为37~114mm,但有回火脆性倾向;一般在淬火并中温回火下使用。用途:适用于制造承受高应力及工作温度<300C条件下工作的弹簧,如调速器弹簧、汽轮机气封弹簧、高压力水泵碟形弹簧及冷凝器支承簧等。
60Si2CRVA--特性和用途与60Si2CrA钢相近,但弹性极限和高温力学性能更好。用途:适用于制造工作温度在低于300~350℃条件下使用的耐热弹簧及承受冲击性应力和高载荷的重要弹簧。
55CeMnA、60CrMnA--特性:具有较高的强度、塑性,焊接性差、可切削性尚可,淬透性比硅锰或硅铬弹簧钢好,油中临界高,脱碳倾向比硅锰钢低,回火脆性倾向较大,故应选择合适的回火温度和冷却速度;一般在淬火并中温回火状态下使用。用途:适用于制造汽车、拖拉机等工业上制造较大载荷和应力条件下工作的板弹簧和直径较大(可达50mm)的螺旋形弹簧。
60CrMnMoA--特性:经热处理后具有和60CrMnA钢相同的综合力学性能,此外,不宜具有更好的淬透性,在油中临界淬透直径约为100mm,且无回火脆性倾向。用途:适用于制造车辆、拖拉机等工业上用于受重载应力较大和直径较大(可达100mm)的螺旋形弹簧。
50CrVA--特性:有较高韧性、强度和弹性极限、疲劳强度,较低的弹性模量、较高的屈强比和淬透性,直径在30~45mm的圆棒试样,油中可淬透;热处理时过热和脱碳倾向小,冲击韧性也良好;但焊接性差,冷变形塑性低,热加工时具有形成白点的敏感性;主要在淬火并中温回火后使用。用途:适用于制造大截面的高载荷重要弹簧及工作温度低于300℃的阀门弹簧、活塞弹等;也可用于非腐蚀性介质中、工作温度<400℃的其创收大截面的重要调质零件。
60W4MnBA--特性:性能与60CrMnA钢基本相似,但有更好的淬透性,在油中临界淬透直径约为100~150mm。用途:适用于制造大型弹簧,如推土机上的叠板弹簧,船舶上的大型螺旋弹簧和扭力弹簧。
弹簧钢是专门用来制造各种弹簧和弹性元件或类似性能要求的结构零件的主要材料。1.性能要求①高的弹性极限σe和屈强比σs/σb,以保证优良的弹性性能,即吸收大量的弹性能而不产生塑性变形;②高的疲劳极限,疲劳是弹簧的最主要破坏形式之一,疲劳性能除与钢的成分结构有关以外,还主要地受钢的冶金质量(如非金属夹杂物)和弹簧表面质量(如脱碳)的影响;③足够的塑性和韧性,以防止冲击断裂;④其它性能,如良好的热处理和塑性加工性能,特殊条件下工作的耐热性或耐蚀性要求等。
2.成分特点钢中碳与合金元素的含量及作用为:(1)中、高碳一般地,碳素弹簧钢wc=0.6%~0.9%,合金弹簧钢wc=0.45%~0.70%,经淬火加中温回火后得到回火托氏体组织,能较好地保证弹簧的性能要求。(2)合金元素普通用途的合金弹簧钢一般是低合金钢。主加元素为Si、Mn、Cr等,其主要作用是提高淬透性、固溶强化基体并提高回火稳定性;辅加元素为Mo、W、V等强碳化物形成元素,主要作用有防止Si引起的脱碳缺陷、Mn引起的过热缺陷并提高回火稳定性及耐热性等。