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　　弹簧钢定义：

　　

　　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。根据GB/T《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。

　　

　　弹簧钢分类：

　　

　　1.按照化学成分分类：根据GB/T标准，弹簧钢标准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

　　

　　碳素弹簧钢化学成分的碳含量(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。

　　

　　2.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)。

　　

　　3.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。

　　

　　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***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。

　　

　　弹簧钢生产工艺：

　　

　　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***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***限。

　　

　　弹簧钢特性和应用：

　　

　　1.65、70、85：可得到很高强度、硬度、屈强比，但淬透性小，耐热性不好，承受动载和疲劳载荷的能力低应用非常广泛，但多用于工作温度不高的小型弹簧或不太重要的较大弹簧。如汽车、拖拉机、铁道车辆及一般机械用的弹簧65Mn成分简单，淬透性和综合力学性能、脱碳等工艺性能均比碳钢好，但对过热比较敏感，有回火脆性，淬火易出裂纹价格较低，用量很大。制造各种小截面扁簧、圆簧、发条等，亦可制气门弹簧、弹簧环，减振器和离合器簧片、刹车簧等。

　　

　　2.55Si2Mn、60Si2Mn、60Si2MnA硅含量(Wsi)高(上限达2.00％)，强度高，弹性好。抗回火稳定性好。易脱碳和石墨化。淬透性不高。主要的弹簧钢类，用途很广。制造各种弹簧，如汽车、机车、拖拉机的板簧、螺旋弹簧，汽缸安全阀簧及一些在高应力下工作的重要弹簧，磨损严重的弹簧。55Si2MnB因含硼，其淬透性明显改善轻型、中型汽车的前后悬挂弹簧、副簧。55Si2MnB我国自行研制的钢号，淬透性、综合力学性能、疲劳性能均较60Si2Mn钢好主要制造中、小型汽车的板簧，使用效果好，亦可制其他中等截面尺寸的板簧、螺旋弹簧。

　　

　　3.60Si2CrA60Si2CrVA

　　

　　高强度弹簧钢。淬透性高，热处理工艺性能好。因强度高，卷制弹簧后应及时处理消除内应力制造载荷大的重要大型弹簧。60Si2CrA可制汽轮机汽封弹簧、调节弹簧、冷凝器支承弹簧、高压水泵碟形弹簧等。60Si2CrVA钢还制作***重要的弹簧，如常规武器取弹钩弹簧、破碎机弹簧。

　　

　　4.55CrMnA

　　

　　60CrMnA突出优点是淬透性好，另外热加工性能、综合力学性能、抗脱碳性能亦好大截面的各种重要弹簧，如汽车、机车的大型板簧、螺旋弹簧等。

　　

　　5.60CrMnMoA

　　

　　在现有各种弹簧钢中淬透性***高。力学性能、抗回火稳定性等亦好大型土木建筑、重型车辆、机械等使用的超大型弹簧。钢板厚度可达35mm以上，圆钢直径可超

　　

　　6.60CrMnBA

　　

　　淬透性比60CrMnA高，其他各种性能相似尺寸更大的板簧、螺旋弹簧、扭转弹簧等。

　　

　　7.30W4Cr2VA

　　

　　高强度耐热弹簧钢。淬透性很好。高温抗松弛和热加工性能也很好工作温度500~C以下的耐热弹簧，如汽轮机主蒸汽阀弹簧、汽封弹簧片、锅炉安全阀弹簧、400t锅炉碟形阀弹簧等。

　　

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