弹簧钢主要是有好的弹性,又由于它是在动载荷环境条件下工作的,所以对制造弹簧的材质最主要的应有高的屈服强度;在承受重载荷时不引起塑性变形;应有高的疲劳强度,在载荷反复作用下具有长的使用寿命;并有足够的韧性和塑性,以防在冲击力作用下突然脆断。 弹簧钢是指由于在淬火和回火状态下的弹性,而专门用于制造弹簧和弹性元件的钢。钢的弹性取决于其弹性变形的能力,即在规定的范围之内,弹性变形的能力使其承受一定的载荷,在载荷去除之后不出现永久变形。 弹簧钢应具有优良的综合性能,如力学性能(特别是弹性极限、强度极限、屈强比)、抗弹减性能(即抗弹性减退性能,又称抗松弛性能)、疲劳性能、淬透性、物理化学性能(耐热、耐低温、抗氧化、耐腐蚀等)。为了满足上述性能要求,弹簧钢具有优良的冶金质量(高的纯洁度和均匀性)、良好的表面质量(严格控制表面缺陷和脱碳)、精确的外形和尺寸。 根据gb/t 13304《钢分类》标准,按照基本性能及使用特性一,弹簧钢属于机械结构用钢;按照质量等级,属于特殊质量钢,即在生产过程中需要特别严格控制质量和性能的钢。按照中国习惯,弹簧钢属于特殊钢,制作弹簧钢的时候技术要求比较高,过硬的技术直接决定品质的高低。 分类 按照化学成分分类 根据gb/t 13304 标准,弹簧钢按照其化学成分分为非合金弹簧钢(碳素 弹簧钢)和合金弹簧钢。碳素 弹簧钢 碳素 弹簧钢的碳含量(质量分数)一般在0.62％~0.90％。按照其锰含量又分为一般锰含量(质量分数) (0.50％~0.80％)如65、70、85和较高锰含量(质量分数) (0.90~1.20％),如65mn两类。 合金弹簧钢 合金弹簧钢是在碳素 钢的基础上,通过适当加入一种或几种合金元素 来提高钢的力学性能、淬透性和其他性能,以满足制造各种弹簧所需性能的钢。 合金弹簧钢的基本组成系列有,硅锰弹簧钢、硅铬弹簧钢、铬锰弹簧钢、铬钒弹簧钢、钨铬钒弹簧钢等。在这些系列的基础上,有一些牌号为了提高其某些方面的性能而加入了钼、钒或硼等合金元素 。 此外,还从其他钢类,如优质碳素 结构钢、碳素 工具钢、高速工具钢、不锈钢,选择一些牌号作为弹簧用钢。 按照生产加工方法分类 ⒈ 热轧 (锻)钢材包括热轧轧圆钢、方钢、扁钢、钢板,锻制圆钢、方钢。 ⒉冷拉(轧) 钢材 包括钢丝、钢带、冷拉材 (冷拉圆钢)。 按照钢材交货状态分类 ⒈ 热轧 (锻) 钢材 a.以热轧 (锻) 状态交货 钢材经热成形制成弹簧,然后进行淬火和回火处理。 b.以退火状态交货 钢材经冷成形制成弹簧,然后进行淬火和回火处理。 以上均应符合相应的交货状态硬度的规定。 ⒉ 冷拉 (轧) 钢材 a.钢丝 ① 铅浴等温淬火冷拉钢丝(又称派登脱处理冷拉钢丝) 钢丝制成弹簧后只需进行低温回火,以消除应力。 ② 油淬火和回火钢丝 冷拉成所需尺寸后,进行连续加热、连续油淬火和铅回火。钢丝制成弹簧后只需进行底温火,以消除应力。 ③ 冷拉钢丝 (即不经淬火和回火处理的钢丝) a. 以冷拉状态交货。 b. 以退火、正火或回火处理状态交货。 以上两种状态交货的钢丝制成弹簧后均需进行淬火和回火处理。 b.钢带 ① 冷轧状态交货 制成弹簧后需进行低温回火,以消除应力。 ② 淬火和回火状态交货 制成弹簧后需进行低温回火,以削除应力。 ③ 退火火状态交货 制成弹簧后需进行淬火和回火处理 c.冷拉钢材 以退火状态交货 钢材经冷成形制成弹簧,然后进行淬火和回火处理。 其他分类方法 除以上所述外,还有一些其他分类方法,例如: 按交货条件要求不同可分为按化学成分(力学性能)交货和按淬透性交货。 按弹簧工作条件可分为承受静载荷弹簧钢、承受冲击载荷弹簧钢、耐高(低)温弹簧和耐腐蚀弹簧钢等。
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