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弹簧钢 铜合金 镍合金 高弹性合金 弹簧材料



弹簧材料
    弹簧是在较高的应力下工作.材料表面受力最大,弹簧材料的综合力学性能和材料表面质量,直接影响到弹簧的质量。保证和提高弹簧材料力学性能和物理化学性能,是确保弹簧正常工作的关键。
    弹簧材料用量最多的是弹簧钢,其次是铜合金、镍合金、高弹性和恒弹性合金以及橡胶和塑料之类的非金属材料。 为满足某些弹簧的特殊要求,也常常选用一些超高强度钢、高速工具钢、不锈耐酸钢和热强钢中的某些牌号做弹簧钢使用。
通用弹簧钢的现状与发展 根据弹簧生产的特点,弹簧钢材通常可分为热成型和冷成型两大类,分述如下,
    1、热成型弹簧钢材料热成型弹簧都是一些较大型的弹簧,为了保证大型弹簧材料截面的具有高的弹性和优异的综合力学性能,在钢中除厂加入适当的碳量(碳的质量分数一般在(0.45%~1.0%),还应加入适量的合金元素,一是加人强化基体和增加淬透性的合金元素,效果最显著的是Si,Mn,Gr,Ni,1VIo,VL等;一是加入微量的活性元素LI B,Ti,7.r,Nb以及稀土元素;加入这些元素的主要目的是稳定组织状态。从而提高弹簧材料对微量塑性变形的抗力和伉松弛性。当前世界各国正是根据上述合金化原理发展通用弹簧钢。
    在我国弹簧钢标准C7B122L一84中,共有17个钢种,其中碳素弹簧钢3种,锰钢1种、硅锰钢3种、含硼钢3种、铬锰钢4种、硅铬钢、铬钒钢和钨铬钒钢各Z种。 在14年修订弹簧钢标准时,取消了原标准G}31222-5中的75, OSi31VInA,fi5Si2Mn、55SiMnMnV和SiSiMnM}VNb等5个牌号,又新增一55C}rMnA, GaCrMnA和6 OCrM nMoA等3个牌号。通过这次调整.使我国弹簧钢接近世界各国的通用弹簧钢种。取消的5个牌号。在国内一些专用部颁标准中仍然在用。早期定型成批生产的产品还在用。
    硅锰钢在世界范围内处于被铬锰钢取代的形势。硅锰钢和硅锰钨钢的冶炼成材工艺难度大,硅酸盐夹杂物较多,难以彻底消除,热加工脱碳倾向较大,严重影响淬火质量和疲劳寿命。而铬锰钢冶炼成材工艺性好,淬透性很高,综合力学性能与硅锰钢比较,韧性较好。
        热成型的钢材有:热轧弹簧圆钢、方钢及扁钢;梯形弹簧钢;冷拉合金弹簧圆钢等。 热成型钢材的直径或高度一般大于8~12mm,这要看具体条件而定。
    2、冷成型弹簧钢材料弹簧用量最多的是中、小型弹簧,拉簧,扭簧和小弹簧,热处理时易变形、脱碳,质量很难保证。例如汽车发动机上阀门弹簧,承受高冲击和振动,因而要求有良好的疲劳性能。当工作温度升高时,则要求有良好的抗松弛性能等。因此发展冷成型强化钢材,是保证弹簧质量,降低制造成卞的有效途径。

弹簧钢丝根据钢丝的强化和成型方法,弹簧钢丝有以下几种不同的供应状态。
    1)索氏体化后进行冷变形强化的钢丝,有两个标准:碳素弹簧钢丝和琴钢丝这两种钢丝的生产过程大致相同,都是将盘条经铅洛等温淬火后获得细片状珠光体组织,然后在室温一下通过冷拔丝模进行多次冷拔,使钢丝达到成品尺寸。当总的压缩量达到90%以上时,钢丝的显微组织沿冷拔方向呈纤维状,同时达到弹簧所要求的力学性能。冷成型弹簧,只需进行低温消除应力回火。
   2)热处理弹簧钢丝,即油淬火回火弹簧钢丝。有五个标准:阀门用油淬火回火碳素弹簧钢丝;油淬火回火碳素弹簧钢丝;油淬火回火硅锰弹簧钢丝;阀门用油淬火回火铬硅弹簧钢丝;闹门用油淬火回火铬钒弹簧钢丝。这几种钢丝,都是将盘条冷拔到钢丝成品尺寸后,进行油淬火回火,使钢丝获得良好的综合力学性能。冷成型弹簧后,需进行消除应力回火。这几种弹簧钢丝,具有较高的热稳定性。
    3)完全靠冷拔强化的钢丝,目前只有一个标准:弹簧用冷拔不锈钢丝
    4)冷拔后或冷拔后退火状态交货的钢丝,有五个标准:硅锰弹簧钢丝(GB 5218-95>;铬钒弹簧钢丝(GB 5219-85 ) ;阀门用铬钒弹簧钢丝(YB/T522D-93);铬硅弹簧钢丝CGB5221---85);弹簧垫圈用梯形钢丝(GB 5222一85)。这五种钢丝冷成型弹簧后,需进行热处理强化。
    弹簧钢带根据钢带的成型和强化方法,有以下几种不同的供应状态:
    l)经调质强化的钢带标准有一个:热处理弹簧钢带YB/T5063-g3).
    2)完全靠冷轧强化的钢带标准有一个:弹簧用不锈钢冷轧钢带
    3)既有冷轧强化又是退火态供应的钢带有一个标准:弹簧钢、工具钢冷轧钢带(YB/T5058-33)。
    以上三种钢带冷成型弹簧后,对于已经强化的钢带,只需进行消除应力回火;对于冷轧退火态钢带,需进行调质强化热处理。
    弹簧钢板以热轧退火态供应的钢板只有一个标准;弹簧热轧薄板。成型弹簧后需进行调质强化。 热轧弹簧钢厚钢板,没有专用标准,需要时可按结构钢热轧钢板订货。
 

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