
弹簧钢是用来制造弹簧等弹性元件的钢种。KC7热处理技术网——热处理行业的XX智库 www.nbht.org 热处理技术信息X全的网站 宁波热处理学
1)性能要求
弹簧在工作时产生大量的弹性变形,在各种机械中起缓和冲击,吸收振动的作用,并可利用其储存的能量,使构件完成规定的动作,通常是在长期的交变应力下承受拉压、扭转、弯曲和冲击条件下工作。因此,要求弹簧钢具有:
(1)高的弹性极限
(2)高的疲劳强度疲劳是弹簧的X主要破坏形式之一,疲劳性能除与钢的成分结构有关以外,还受钢的冶金质量(如非金属夹杂物)和弹簧表面质量(如脱碳)的影响;
(3)足够的塑性和韧性以防止受冲击断裂;
(4)其它性能如良好的热处理(一定的淬透性和低的脱碳敏感性)和塑性加工性能,特殊条件下工作的耐热性或耐蚀性要求等。
2)成分特点
(1)中、高碳碳素弹簧钢的碳质量分数为0.60%~0.90%,合金弹簧钢的碳质量分数为0.40%~0.70%,属中、高碳钢,以保证钢具有高的弹性极限和疲劳强度。
(2)低合金普通用途的合金弹簧钢一般为低合金钢,主加合金元素Si(
3)弹簧的成形及热处理特点
弹簧材料的品种很多、制成的弹簧形状各异,成形工艺方法不同,故X终的热处理工艺亦有不同的特点。
一般弹簧成形工艺分热成形和冷成形两类。当弹簧材料截面尺寸较大(弹簧丝直径或弹簧钢板厚度大于10~15mm),需将材料加热后加工成形的工艺称为热成形;当弹簧材料截面尺寸较小(弹簧丝直径小于8~10mm),在常温下加工成形的工艺称为冷成形。
(1)冷成形弹簧
①以退火状态供应的弹簧钢丝退火状态下,弹簧钢的组织是片状珠光体和铁素体,在常温下加工成形后,进行淬火和中温回火,获得具有高弹性极限的回火托氏体组织。
②)铅浴等温淬火冷拉钢丝铅浴等温淬火是将盘条坯料直接通电加热及奥氏体化之后,在500~550℃后的铅浴中等温分解成托氏体组织的工艺,弹簧钢丝经这样处理后,再经多次冷拉至所需直径,然后冷卷成弹簧。此时材料的组织和性能已满足要求,故只需进行一次200~300℃的去应力退火,以消除应力,稳定尺寸。虽然铅浴等温淬火冷拉钢丝的强度很高,但是由于其性能(如抗拉强度)不均匀,只适用于中小尺寸的弹簧和不重要的大弹簧(如沙发弹簧)。
③油淬强化的弹簧钢丝
对冷拔的钢丝X行油淬及中温回火,获得托氏体组织,弹簧绕制后只需进行去应力退火。这类弹簧钢丝的抗拉强度比铅浴等温淬火冷拉钢丝低,但它的性能(如抗拉强度)比较均匀,因此它广泛用于制造各种动力机械阀门弹簧、柴油发动机的喷油嘴弹簧等。