弹簧钢主要是有好的弹性,又由于它是在动载荷环境条件下工作的,所以对制造弹簧的材质最主要的应有高的屈服强度;在承受重载荷时不引起塑性变形;应有高的疲劳强度,在载荷反复作用下具有长的使用寿命;并有足够的韧性和塑性,以防在冲击力作用下突然脆断。
弹簧钢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。
1.碳素弹簧钢
碳素弹簧钢的碳含量(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。
2.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。
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. 60Si2CrA 60Si2CrVA 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钢还制作极重要的弹簧,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最高。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,圆钢直径可超过60mm 6. 50CrVA 少量钒提高弹性,强度,屈强比和弹减抗力,细化晶粒,减小脱碳倾向。碳含量较小,塑性,韧性较其他弹簧钢好。淬透性高,疲劳性能也好 各种重要的螺旋弹簧,特别适宜作工作应力振幅高,疲劳性能要求严格的弹簧,如阀门弹簧,喷油嘴弹簧,气缸胀圈,安全阀簧等 7. 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。 8. 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。