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。按照我国习惯,弹簧钢属于特殊钢,制作弹簧钢 的时候技术要求比较高,技术的过硬直接决定品质的高低。
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表01主要钢号的机械性能指标 标准号 | 钢号 | 热处理 ℃ | 机 械 性 能 | 淬火温度 ℃ | 回火温度 ℃ | 屈服强度 N/mm2 | 抗拉强度 N/mm2 | 伸长 % | 收缩 % | 硬度 HB | GB/T1222-84 | 65Mn | 830油冷 | 540 | >784 | >980 | >8 | >30 |
| GB/T1222-84 | 60Si2Mn | 870油冷 | 480 | >1176 | >1274 | >6 | >25 |
| JISG4801-84(94) | SUP6 | 830-860 油冷 | 480-530 | >1078 | >1225 | >9 | >20 | 363-429 | JISG4801-84(94) | SUP9 | 830-860 油冷 | 460-510 | >1078 | >1225 | >9 | >20 | 363-429 |
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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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