彈簧鋼主要是有好的彈性,又由于它是在動(dòng)載荷環(huán)境條件下工作的,所以對(duì)制造彈簧的材質(zhì)較主要的應(yīng)有高的屈服強(qiáng)度;在承受重載荷時(shí)不引起塑性變形;應(yīng)有高的疲勞強(qiáng)度,在載荷反復(fù)作用下具有
長的使用壽命;并有足夠的韌性和塑性,以防在沖擊力作用下突然脆斷。
彈簧鋼按照其化學(xué)成分分為非合金彈簧鋼(碳素彈簧鋼)和合金彈簧鋼。彈簧鋼的碳含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))一般在0.62%~0.90%。按照其錳含量又分為一般錳含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) (0.50%~0.80%)如65、70、85和較
高錳含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) (0.90~1.20%),如65Mn兩類。合金彈簧鋼是在碳素鋼的基礎(chǔ)上,通過適當(dāng)加入一種或幾種合金元素來提高鋼的力學(xué)性能、淬透性和其他性能,以滿足制造各種彈簧所需性能的鋼。
合金彈簧鋼的基本組成系列有,硅錳彈簧鋼、硅鉻彈簧鋼、鉻錳彈簧鋼、鉻釩彈簧鋼、鎢鉻釩彈簧鋼等。在這些系列的基礎(chǔ)上,有一些牌號(hào)為了提高其某些方面的性能而加入了鉬、釩或硼等合金元
素。
一般彈簧鋼可用電爐、平爐或氧氣轉(zhuǎn)爐生產(chǎn);質(zhì)量較好或具有特殊性能的優(yōu)質(zhì)彈簧鋼,用電渣爐或真空爐煉制。彈簧鋼中碳、錳、硅等主要元素的規(guī)定含量范圍較窄,冶煉時(shí)必須嚴(yán)格控制化學(xué)成分。
硅含量較高時(shí)容易形成氣泡等缺陷,鋼錠鍛軋后冷卻不當(dāng)時(shí)易產(chǎn)生白點(diǎn)。因此,冶煉用的原材料必須干燥,盡量除去氣體及夾雜物,而且要避免鋼水過熱。
彈簧鋼在軋制加工中須特別注意脫碳和表面質(zhì)量。鋼材表面嚴(yán)重脫碳時(shí),會(huì)顯著降低鋼的疲勞較限。對(duì)于高硅彈簧鋼如70Si3MnA,應(yīng)注意避免石墨化。因此,在熱加工時(shí)停軋溫度不應(yīng)過低(≥850℃),避
免在石墨化較易形成的溫度范圍(650~800℃)內(nèi)停留時(shí)間過長。
彈簧制成后經(jīng)噴丸處理能使彈簧表層產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力,以抵銷表層上的部分工作應(yīng)力,舒緩表層裂縫的形成,這可顯著提高彈簧的疲勞較限。
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