(55)--3.4.5 合金弹簧钢金属材料及热处理.ppt

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1、3.4.5合金合金弹簧钢弹簧钢常用弹簧钢的牌号、成分、热处理、性能及用途常用弹簧钢的牌号、成分、热处理、性能及用途（表（表3-9）合金弹簧钢是一种专用结构钢，主要用于制造各种弹簧和弹性元件。合金弹簧钢是一种专用结构钢，主要用于制造各种弹簧和弹性元件。表表3-9常用弹簧钢的牌号、成分、热处理、性能及用途（摘自常用弹簧钢的牌号、成分、热处理、性能及用途（摘自GB/T1222-1985）钢号钢号主要成分主要成分w%热处理热处理机械性能机械性能应用范围应用范围CMnSiCr其它其它淬火淬火/回火回火/s/MPab/MPa10/%/%650.620.700.500.800.170.370.25840(油

2、油)5008001000935截面截面15mm的的小弹簧小弹簧700.620.750.500.800.170.370.25830(油油)4808501050830850.820.900.500.800.170.370.25820(油油)4801000115063065Mn0.620.700.901.200.170.370.25830(油油)5408001000830截面截面25mm的弹的弹簧，例如车箱缓簧，例如车箱缓冲卷簧冲卷簧55Si2Mn0.520.650.600.901.502.000.35870(油或油或水水)4801200130063060Si2Mn0.560.640.600.901

3、.502.000.35870(油油)4801200130052555Si2MnB0.520.600.600.901.502.000.35B0.00050.004870(油油)4801200130063060Si2CrA0.560.640.400.701.401.800.701.00870(油油)420160018005620截面截面30mm的重的重要弹簧，例如小要弹簧，例如小型汽车、载重车型汽车、载重车板簧，扭杆簧，板簧，扭杆簧，低于低于350的耐的耐热弹簧热弹簧60Si2CrVA0.560.640.400.701.401.800.901.20V0.10.2850(油油)41017001900

4、562050CrVA0.460.540.500.800.170.370.801.10850(油油)50011501300594055CrMnA0.520.600.650.950.170.370.650.95V0.10.2850(油油)5000.2110012505635（1）工作条件及对性能的要求）工作条件及对性能的要求用于制造各种弹簧的钢种。用于制造各种弹簧的钢种。在在各各种种机机器器设设备备中中，弹弹簧簧的的主主要要作作用用是是吸吸收收冲冲击击能能量量，缓缓和和机机械械的的振振动动和和冲冲击击作作用用，如如车车辆辆上上的的弹弹簧簧。还还可可储储存存能能量量使使其其它它机机件件完完成成事事先

5、先规规定定的的动动作作如如汽汽阀阀弹弹簧簧、高高压压油油泵泵上上的的柱柱塞塞簧簧、喷喷嘴嘴簧簧等等，可可保保证机器和仪表正常工作。证机器和仪表正常工作。弹簧钢的性能弹簧钢的性能高高的的弹性性极极限限或或屈屈服服极极限限和和高高的的屈屈强比比，保保证其其有有足足够高高的的弹性性变形能力，承受大的形能力，承受大的载荷。荷。高高的的疲疲劳强度度，保保证其其在在长期期的的振振动和和交交变应力力作作用用下下不不产生生疲疲劳破坏。破坏。为了了满足足成成形形的的需需要要和和可可能能承承受受的的冲冲击载荷荷，弹簧簧钢应具具有有一一定定的塑性和的塑性和韧性。性。高温、易高温、易蚀条件下工作，条件下工作，还应具有

6、好的耐具有好的耐热性和抗性和抗蚀性。性。性能要求：性能要求：（1）高高的的弹性性极极限限e，尤尤其其是是高高的的屈屈强比比s/b以以保保证弹簧簧有有足足够高高的的弹性性变形能力和形能力和较大的承大的承载能力。能力。（2）高高的的疲疲劳强度度r，以以防防止止在在震震动和和交交变应力力作作用用下下产生生疲疲劳断断裂。裂。（3）足足够的塑性和的塑性和韧性性，以免受冲，以免受冲击时脆断。脆断。此此外外，弹簧簧钢还要要求求有有较好好的的淬淬透透性性，不不易易脱脱碳碳和和过热，容容易易绕卷卷成成形等。一些特殊形等。一些特殊弹簧簧钢还要求耐要求耐热性、耐性、耐蚀性等。性等。（2）成分特点）成分特点（1）中中

7、、高高碳碳：高高的的屈屈强比比要要求求弹簧簧钢的的碳碳含含量量比比调质钢高高，碳碳的的质量量分分数数一一般般为0.50%0.70%。碳碳含含量量过高高时，塑塑性性、韧性性降降低低，疲疲劳抗力也下降。抗力也下降。（2）加加入入以以Si、Mn为主主的的提提高高淬淬透透性性的的元元素素，Si和和Mn同同时也也提提高高了了屈屈强比。重要用途的比。重要用途的弹簧簧钢还必必须加入加入Cr、V、W等元素。等元素。此此外外，弹簧簧的的冶冶金金质量量对疲疲劳强度度有有很很大大的的影影响响，所所以以弹簧簧钢均均为优质钢或高或高级优质钢。（3）钢种和牌号）钢种和牌号65Mn和和60Si2Mn：以以Si、Mn为主主要

8、要合合金金元元素素的的弹簧簧钢。价价格格便便宜宜，淬淬透透性性明明显优于于碳碳素素弹簧簧钢，Si、Mn的的复复合合合合金金化化，性性能能比比只只用用Mn的的好好得得多多。这类钢主主要要用用于于汽汽车、拖拖拉拉机机上上的的板板簧簧和螺旋和螺旋弹簧。簧。50CrVA：含含Cr、V、W等等元元素素的的弹簧簧钢。Cr、V复复合合合合金金化化，不不仅大大大大提提高高钢的的淬淬透透性性，而而且且还提提高高钢的的高高温温强度度、韧性性和和热处理理工工艺性性能能。这类钢可可制制作作在在350400温温度度下下承承受受重重载的的较大大弹簧。簧。（4）加工、热处理与性能）加工、热处理与性能弹簧按加工和热处理可分为两类弹簧按加工和热处理可分为两类：热成形弹簧热成形弹簧用热轧钢丝或钢板制成，然后淬火用热轧钢丝或钢板制成，然后淬火+中温（中温（450550）回火，获得）回火，获得回火屈氏体组织，具有很高的屈服强度和弹性极限，并有一定的塑性回火屈氏体组织，具有很高的屈服强度和弹性极限，并有一定的塑性和韧性，一般用来制作较大型的弹簧。和韧性，一般用来制作较大型的弹簧。冷成形弹簧冷成形弹簧小尺寸弹簧一般用冷拔弹簧钢丝（片）卷成。小尺寸弹簧一般用冷拔弹簧钢丝（片）卷成。为了提高弹簧的疲劳寿命，目前还广泛采用喷丸强化处理。为了提高弹簧的疲劳寿命，目前还广泛采用喷丸强化处理。