中國(guó)的碳素彈簧鋼有65﹑70﹑75﹑85四個(gè)鋼號(hào)。
單純含錳彈簧鋼 如65Mn﹐錳含量為0.90~1.20%。增加錳含量可提高鋼的淬透性和強(qiáng)度﹐減小脫碳傾向﹔缺點(diǎn)是有過熱敏感性和回火脆性﹐且易產(chǎn)生淬火裂紋﹐所以只適於製造各種小尺寸扁彈簧﹑圓彈簧。
硅錳彈簧鋼是主要的熱軋合金彈簧鋼種﹐中國(guó)有55Si2Mn﹑60Si2Mn﹑60Si2MnA﹑70Si3MnA四個(gè)鋼號(hào)。硅含量為1.50~2.80%﹐錳含量為0.60~0.90%。鋼中加硅可顯著提高彈性極限和屈強(qiáng)比﹐提高回火穩(wěn)定性﹔但易形成硅酸鹽等夾雜物﹐增加脫碳敏感性。鋼中碳和硅的含量均較高時(shí)﹐碳易於石墨化。這類鋼廣泛用於製作汽車﹑拖拉機(jī)﹑機(jī)車上的減震板簧和螺旋彈簧﹐以及要求承受較高應(yīng)力的彈簧。
含鉻彈簧鋼在國(guó)際上很通用﹐中國(guó)有50CrMn和50CrVA兩個(gè)鋼號(hào)。50CrMn由於含有1%左右的鉻和錳﹐有較高的淬透性﹐脫碳傾向小﹔缺點(diǎn)是鉻和錳均加重回火脆性的傾向﹐回火后需快冷﹐多用以製造截面較大的和較重要的板簧和螺旋彈簧。50CrVA鋼具有良好的淬透性﹔加釩能細(xì)化組織﹐不易過熱
強(qiáng)度、硬度比其他高碳結(jié)構(gòu)鋼要高,但彈性略低,其創(chuàng)收性能與65、70、75、80鋼均相似,淬透性也不高,在油中臨界淬透直徑為9-23mm。85Mn彈簧鋼適用于制造截面尺寸不大與承受強(qiáng)度不太高的振動(dòng)彈簧,如鐵道車輛、汽車、拖拉機(jī)及一般機(jī)械上的扁形彈簧和圓形螺旋彈簧以及其他用途的彈簧鋼絲和鋼帶等。
85Mn彈簧鋼化學(xué)成份(%):碳C:0.82~0.90;硅Si:0.17~0.37;錳Mn:0.50~0.80;硫S:≤0.035;磷P:≤0.035;鉻Cr≤0.25;鎳Ni:≤0.25;銅Cr:≤0.25
85Mn彈簧鋼力學(xué)性能:抗拉強(qiáng)度 σb (MPa):≥1127(115)
屈服強(qiáng)度 σs (MPa):≥980(100)
伸長(zhǎng)率 δ10 (%):≥6
斷面收縮率 ψ (%):≥30
硬度:熱軋≤302HB;冷拉+熱處理≤321HB;退火鋼≤255
試樣毛坯尺寸/mm:試樣
熱處理規(guī)范及金相組織:熱處理規(guī)范:淬火820℃±20℃,油冷; 回火480℃±50℃(特殊需要時(shí),±30℃)。
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)最主要的應(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(zhǎng)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。
彈簧鋼是指由于在淬火和回火狀態(tài)下的彈性,而專門用于制造彈簧和彈性元件的鋼。鋼的彈性取決于其彈性變形的能力,即在規(guī)定的范圍之內(nèi),彈性變形的能力使其承受一定的載荷,在載荷去除之后不出現(xiàn)永久變形。
彈簧鋼應(yīng)具有優(yōu)良的綜合性能,如力學(xué)性能(特別是彈性極限、強(qiáng)度極限、屈強(qiáng)比)、抗彈減性能(即抗彈性減退性能,又稱抗松弛性能)、疲勞性能、淬透性、物理化學(xué)性能(耐熱、耐低溫、抗氧化、耐腐蝕等)。為了滿足上述性能要求,彈簧鋼具有優(yōu)良的冶金質(zhì)量(高的純潔度和均勻性)、良好的表面質(zhì)量(嚴(yán)格控制表面缺陷和脫碳)、精確的外形和尺寸