弹簧钢性能要求


弹簧在冲击、振动或长期交应力下使用,所以要求弹簧钢有高的抗拉强度、弹性极限、高的疲劳强度。在工艺上要求弹簧钢有一定的淬透性、不易脱碳、表面质量好等 碳素弹簧钢即含碳量WC


在0.6%-0.9%范围内的优质碳素结构钢。合金弹簧钢主要是硅锰系钢种,它们的含碳量稍低,主要靠增加硅含量Wsi提高性能;另外还有硌、钨、钒的合金弹簧钢。近年来,结合中国资源,并


根据汽车、拖拉机设计新技术的要求,研制出在硅锰钢基础上加入硼、铌、钼等元素的新钢种,延长了弹簧的使用寿命,提高了弹簧质量。

生产工艺


一般弹簧钢可用电炉、平炉或氧气转炉生产;质量较好或具有特殊性能的优质弹簧钢,用电渣炉或真空炉炼制。弹簧钢中碳、锰、硅等主要元素的规定含量范围较窄,冶炼时必须严格控制化


学成分。硅含量较高时容易形成气泡等缺陷,钢锭锻轧后冷却不当时易产生白点。因此,冶炼用的原材料必须干燥,尽量除去气体及夹杂物,而且要避免钢水过热。




弹簧钢在轧制加工中须特别注意脱碳和表面质量。钢材表面严重脱碳时,会显著降低钢的疲劳极限。对于高硅弹簧钢如70Si3MnA,应注意避免石墨化。因此,在热加工时停轧温度不应过低(


≥850℃),避免在石墨化较易形成的温度范围(650~800℃)内停留时间过长。



弹簧制成后经喷丸处理能使弹簧表层产生残余压应力,以抵销表层上的部分工作应力,抑制表层裂缝的形成,这可显著提高弹簧的疲劳极限。



热处理规范



钢号淬火温度淬火介质硬度要求 回火温度 冷却介质 硬度要求 应用范围


65780-830 水或油 400-600 线径小于12-15mm的螺旋弹簧、弹簧垫圈



65Mn810-830 油或水 >60 370-400 水 42-50 5-10mm的板簧片及7-10mm的卷簧




50CrV850-870 油 >58 400-55 水 45-50截面较大和较重要的板簧片及螺旋弹簧


50CrV850-870 油 >58 370-420油 45-52 300C以下工作的高温弹簧


60Si2MnA860-880 油 >60 500-520 水 HB363-444 厚度8-12mm的板簧片



研究进展


传统弹簧钢的强度水平难以满足现代工业发展的要求，众所周知，弹簧钢力学性
能在材料质量保证的前提下取决于热处理工艺，而热处理工艺也应根据所用材料
来决定，弹簧钢高强度化的一
个重要途径是充分发挥合金元素的作用，达到最佳合金化效果。