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日顺供应弹簧钢
弹簧钢的定义与分类
一定义
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/T13304《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。按照我国习惯,弹簧钢属于特殊钢。
二分类
(一)按照化学成分分类
根据GB/T13304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。
1.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。
2.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。
(二)按照生产加工方法分类
1.热轧(锻)钢材包括热轧轧圆钢、方钢、扁钢、钢板,锻制圆钢、方钢。
2.冷拉(轧)钢材包括钢丝、钢带、冷拉材(冷拉圆钢)。
(三)按照钢材交货状态分类
1.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。
2.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。
(四)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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日本弹簧钢:SUP6SUP7SUP9SUP9ASUP10SUP11ASUP12SUP13SUJ2SUJ3SUJ4SUJ5SUP10-CSPSK55-CSPSK85-CSPS70C-CSPS65C-CSPS60C-CSPS55C-CSPS50C-CSP
韩国弹簧钢:SPS1SPS3SPS4SPS5SPS5ASPS6SPS7SPS8SPS9STB1STB2STB3STB4STB5SH590PSH590S
瑞典弹簧钢:1770177417781912191419221926194019571973
英国弹簧钢:38Si745SiCrV6-246Si746SiCrMo650SiCrMo651CrV452CrMoV452SiCrNi554SiCr654SiCrV655Cr356Si756SiCr760Cr360CrMo3-160CrMo3-260CrMo3-360SiCrV761SiCr7251A85251A60251H60525A58525A60525H60525A61658A57658A57704A60705A60705H60735A51735H51735A54805H60925A60251A85251A60251H60525A58N525A60535A99805A20832H13
德国弹簧钢:C67SCK67C75SCK75 C85SCK85C100SCK10138Si638Si746Si751Si756Si755Si71.12311.12481.12691.12741.50221.50231.50241.50251.50231.50281.5029151421.52251.71021.71031.71061.7018
国际标准弹簧钢:38Si746Si751CrV452CrMoV455Cr355SiCr6-355SiCrV6-356SiCr760Cr360CrMo3-360Si8
美国弹簧钢:ASTMA228ASTMA227ASTMA679ASTMA229ASTMA231ASTMA232ASTMA878ASTMA401AISI302ASTMA313AISI316ASTMA313AISI631A-286Inconel718InoconelX-750AMS5698AMS5699AISI1050ASTMA682AISI1074
中国弹簧钢:657075808565Mn55Si2Mn55Si2MnB 55SiMnVB60Si2Mn60Si2MnA60Si2CrA60Si2CrVA60CrMnA50CrMn55CrMnA50CrVA60CrMnBA60CrMnMoA30W4Cr2VA100CrMn6100CM6100CrMn7100CrMnMo8100CrMo7-2100CD7100CrMo7-3100CrMo8-3
8E3C54E4C55E3C70E3X12MoCrNi4-4-3X46Cr13X75WCrV18-4-1X82WMoCrV6-5-4Z85WDCV6X89CrMoV18-1X105CrMo17Z100CD17
弹簧钢热处理方式
弹簧钢按其加工成型方式分为热成型和冷成型两类,由于加工方式的不同,在后续的热处理方式也不尽相同,具体如下:
1热成型弹簧的热处理
直径或板厚大于10-15mm的大型弹簧件,多用热轧盘条拉拔的钢丝或钢板制成。
加工及热处理为:先把弹簧钢丝加热到高于正常淬火温度50-80℃的条件下热卷成型,然后淬火 中温回火,获得弹性极限和疲劳强度极佳的回火索氏体。弹簧钢淬火加热应选用少氧或无氧化的设备如盐浴炉、保护气氛炉等,防止氧化脱碳。
弹簧钢热处理后还要进行喷丸处理,强化表面,产生残余压应力,提高疲劳强度。
热轧弹簧钢采用的工艺流程为:扁钢剪断 加热压弯成形后余热淬火 中温回火 喷丸 包装。
2冷成型弹簧的热处理
直径小于8mm的弹簧件,常用冷拔钢丝冷卷成形。冷拉钢丝制造工艺及后续热处理,主要是以下三类:
1)铅浴处理冷拉钢丝
先将钢丝连续拉拔三次,总变形量达到50%,接着加热到Ac3以上温度使其奥氏体化,随后在450-550℃的铅浴中等温处理,奥氏体转化为索氏体组织。屈服强度为1600Mpa,冷卷成形后,在200-300℃退火消除应力即可。
2)油淬火回火钢丝
钢丝拉拔到处理尺寸后,进行油淬火回火。这类钢丝的强度不如铅浴处理的钢丝,但性能均匀一致,成本较低。冷卷成形后,进行去应力处理。
3)退火状态钢丝
将钢丝拉拔到规定尺寸,再进行退火处理。软化后的钢丝冷卷成形后,需经过淬火 中温回火后才能获得所需的力学性能。
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日期:2012-06-18 14:22 点击:18
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