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    - 弹簧钢定义

    弹簧钢定义

    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/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。

    二 分类

    (一)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。

    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

    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。

    弹簧钢

    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%范围内的幼稚碳素结构钢。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,结合我国资源,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。

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