弹簧钢资料
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弹簧钢,顾名思义就是制作弹簧的钢材,用途广泛,我们日常弹簧秤的弹簧,汽车座垫下的弹簧,以及减震器,汽车,三轮摩托的板簧。
等等都是弹簧钢。
弹簧钢硬度合适,韧性不错,热处理也比较简单,是很好的做刀的材料。
有一些特殊的刀剑(比如腰带剑),必须用弹簧钢制作。
但是弹簧钢的质量也参差不齐,上到日本,德国,美国进口的制作汽车板簧,弹簧的弹簧钢,中到国家著名企业宝钢,马钢,西宁特钢等制作的优质弹簧钢,(其中还分等级);下到冶炼技术很次的杂牌钢厂回收的废旧钢铁做成的弹簧钢。
都很杂乱。
有人一定选择进口车的板簧做刀剑,但是我觉得大方向是对的,但是也有不对的地方。
我举个例子:一个好的电视机,重要组成的部件是显像管,主控芯片。
如果一个进口的TOSHIBA 中低档电视机,他却采用彩虹,国产三星的显像管,那么还不如一台采用进口松下,日立显像管的海信电视性能质量好(我就亲身遇见过这样的例子)。
汽车亦然,但是细化分清楚内部原件的板簧是否优质对我们刀友却是一件困难的事情弹簧钢分为合金弹簧钢和碳素弹簧钢两类。
以下选择百度百科的资料: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。
此外,还从其他钢类,如优质碳素结构钢、碳素工具钢、高速工具钢、不锈钢,选择一些牌号作为弹簧用钢。
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。
65mn弹簧钢标准(一)
65mn弹簧钢标准
引言
•弹簧钢是一种具有优异弹性和韧性的特殊钢材,被广泛应用于各个行业的制造领域。
•65mn弹簧钢是其中一种常用的材料,其具有特殊的化学成分和理想的力学性能。
65mn弹簧钢的化学成分
•碳(C):%
•硅(Si):%
•锰(Mn):%
•硫(S):≤%
•磷(P):≤%
65mn弹簧钢的力学性能
•抗拉强度:最低980MPa
•屈服强度:最低785MPa
•延伸率:最低9%
•冲击韧性:最低39J/㎝²
65mn弹簧钢的主要应用领域
1.汽车工业:
–65mn弹簧钢广泛应用于汽车悬挂系统和座椅调节系统中的弹簧制造。
–具有高强度和良好的回弹性能,有效提高了汽车的行驶和乘坐舒适性。
2.机械制造业:
–65mn弹簧钢常用于各种机械设备中的弹簧元件。
–其优异的力学性能和耐疲劳性能使其在机械传动和振动控制系统中得到了广泛应用。
3.电力行业:
–65mn弹簧钢用于输电线路的防震弹簧的制造。
–具有良好的耐腐蚀性和高温稳定性,能够有效减少线路的振动和损耗。
4.家具制造业:
–65mn弹簧钢常用于家具的弹簧床垫和沙发弹簧的制造。
–具有良好的弹性和耐久性,能够提供舒适的睡眠和坐姿。
结语
•65mn弹簧钢作为一种优质的弹簧材料,其化学成分和力学性能使其在各个领域中得到了广泛的应用。
•在未来的发展中,更多的创新和应用将进一步提升65mn弹簧钢的性能和使用范围。
一弹簧钢的工作条件与性能要求1 弹簧的作用储存能量和减轻震动2 弹簧按外形分可分为: 板簧和螺旋弹簧化学成分可分为:碳素钢(C%:0.62~0.9% ,Mn%:0.5~0.8%,Si%: 0.15~0.37%)和合金钢(C%:0.46~0.75%,加入Mn、Si、Cr,重要件加入V、W、Mo、Nb)按供应状态和热处理方式可分为三类:1)以热轧状态(不退火)供应:多用于制造大弹簧、汽车、拖拉机负荷弹簧和缓冲器。
圆钢、方钢、扁钢,直径和厚度为5~50mm。
在热卷成形后进行淬回火,回火温度为420~520℃。
2)以退火状态供应:冷卷成型后淬回火.3) 以冷轧、冷拉状态或淬回火状态供应的经过强化的钢丝或钢带. 冷卷成型后不需热处理,只需进行250~300℃的回火,以消除冷轧、冷拉、冷卷的内应力.3 弹簧钢的用途: 做弹簧还可做弹性零件和耐冲击的工模具.4 弹簧钢的工作条件1)板簧受力分析:承受车厢及载物的重量,还要承受因地面不平所引起的冲击负荷和震动,破坏形式以疲劳为主.2) 螺旋弹簧(压力拉力扭力弹簧)受力分析:不管是压力还是拉力弹簧其主要承受扭转应力,在其内表面应力值最大。
破坏形式以疲劳为主, 疲劳源在内表面.5 对弹簧钢的性能要求1) 要具有高的强度极限,特别是弹性极限.高的屈强比;2) 要具有高的疲劳极限(缺口疲劳强度), 疲劳极限与强度极限有关,但还与弹簧的表面质量有关, 因此要求表面无缺口、氧化皮、裂纹、折叠、斑疤、发裂、气泡、夹杂、脱碳等. 采用喷丸可改善表面质量.3) 较好的工艺性能,有一定的塑性和韧性.过热敏感性小,不易脱碳,耐热、耐蚀.6 常用的弹簧钢: 60Si2Mn 50CrV60Si2Mn : Si的作用: 1) 显著提高弹性极限和屈强比;2) 略提高淬透性,不增加淬火开裂倾向,也不增加残余奥氏体量(残余奥氏体量多, 弹性极限降低)3)Si防止氧化,无晶粒长大倾向;4)有脱碳和石墨化倾向,(加锰可减轻脱碳倾向.轧制后易出现带状组织.Mn的作用: 淬透性较好,脱碳倾向小,但易过热,有回火脆性50CrV A: 使用广泛,在油中的淬透直径为35~45㎜过热敏感性低,易得到细粒状组织,回火稳定性较高,经500~550℃回火,仍具有高的弹性极限和强度极限,并具有高的韧性,尤其是低温韧性,缺口敏感性较低,热处理时不易脱碳,无石墨化倾向.常用于制造大截面的、受应力较高的螺旋弹簧和扭杆弹簧以及在300℃以下工作的阀门弹簧和活塞弹簧.7 经过强化的弹簧钢丝1) 铅浴等温淬火冷拉钢丝铅浴等温淬火是将加热到奥氏体化的钢丝淬入恒温铅浴中,完成奥氏体等温分解,以得到塑性高的极细珠光体,(T) 奥氏体化温度为A C3或AC C m+100~200℃,一般在880~950℃之间.铅浴等温淬火温度为480~540℃。
几种常用弹簧钢
弹簧钢是指专门用于制作弹簧的钢材,具有高强度、耐腐蚀、耐疲劳等性能,广泛应用于机械、汽车、电子、航空等领域。
下面介绍几种常用的弹簧钢。
1、65Mn钢
65Mn钢是一种碳素弹簧钢,主要含有碳、锰、硅等元素。
具有良好的强度和延展性,耐疲劳性能优异,可用于制作弹簧片、弹簧钢丝等。
2、50CrVA钢
50CrVA钢是一种合金弹簧钢,主要含有铬、钒、铜等元素。
具有高强度、高硬度、高弹性模量等优点,可用于制作中小型弹簧,如汽车悬挂弹簧、卡簧等。
3、55Si2Mn钢
60Si2Mn钢是一种硅锰弹簧钢,与55Si2Mn钢相似。
但其加工性较好,更易于制作成复杂形状的弹簧。
适用于制作高负载、高频的弹簧,如发动机气门弹簧、阀簧等。
5、SUP9钢
以上几种弹簧钢都在各自领域得到了广泛应用,具有强度高、稳定性好、疲劳极限高等特点。
在选择弹簧钢材料时,需要根据具体使用条件和弹簧要求进行选择。
弹簧钢1.概述&Nb sp; 弹簧钢主要是应有好的弹性,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。
在碳素钢中碳含量在0.60~0.90%之间的优质钢是制造弹簧的钢种,但碳素弹簧钢的渗透性差,只宜制作小截面的弹簧,大截面的弹簧需要用合金钢制作。
在合金钢中由于合金元素的强化作用,可制造弹簧的材质其含碳量可降低到0.5~0.7%。
硅、锰、铬、钒是弹簧钢中最常用的合金元素。
一般淬火后进行中温回火可获得高的弹性。
(1)生产制造方法:通常采用电炉冶炼,加入脱氧剂硅、铝,注入钢锭模后,通过锻压或轧制,便得到各种形状的钢材和锻件。
(2)用途:主要用在机车、车辆、汽车、拖拉机、飞机的各种螺旋弹簧和板簧等。
2.主要生产厂及输往国家、地区我国大连钢厂、上海钢厂、重庆钢厂是生产弹簧钢的主要厂家。
目前有少量出口任务,质量稳定。
主要输往香港及东南亚等地区。
3.主要进口生产国家我国目前主要从日本、瑞士、巴西等国进口。
进口弹簧钢索赔案中发现的质量问题有:内部裂纹、端部裂纹、锈蚀、麻坑、结疤等;此外短重、短尺问题也曾发生过。
因此须加强检验把关。
4.种类在碳素钢中钢号有65—85号。
在合金钢中有65Mn,55SiMn,60SiMn,50C RV等。
5.规格及外观质量主要有热轧圆钢、方钢、扁钢及异型截面的弹簧钢钢材。
钢材的表面不得有裂纹、折叠、结疤、夹杂、分层和压入的氧化铁皮。
6.化学成分我国国标、日本工业标准中主要钢号的化学成分如表6—7—27。
7.物理性能钢材的低倍组织不得有缩孔、裂缝、分层、白点、气泡等缺陷。
一般疏松、中心疏松、偏析均不得超过3级。
脱碳层深度不应大于直径或厚度的2%。
主要钢号的机械性能见表6—7—28。
注:其他国家标准有ΓOCT453等。
于弹簧钢的一些资料弹簧钢弹簧钢的特点—弹簧主要在动载荷下工作,即在冲击、振动的条件下,或在交变应力作用下工作,利用弹性变形来吸收冲击能量,起缓冲作用。
由于弹簧经常承受振动和长期在享变应力作用下工作,主要是疲劳破坏,故弹簧钢必须具有高的弹性极限和高疲劳极限。
此外,还应有足够的韧性和塑性,以防止在冲击力作用下突然脆断。
在工艺性论方面,弹簧钢应具有较好的淬透性和低的过热、脱碳敏感性。
降低弹簧表面粗糙度能提高疲劳寿命。
为了获得所需的性能,弹簧钢必须具有较高的含碳量。
碳素弹簧钢的含碳量在0.6-0.9%之间,由于碳素弹簧钢的淬透性差,故只用于制造截面尺寸不超过10-15mm的弹簧。
对于截面尺寸较大的弹簧,必须采用合金弹簧钢。
合金弹簧钢碳含量在0.45-0.75%之间,加入的合金元素有Mn ,Si ,W ,V ,Mo等。
它们的主要作用是提高淬透性和回火稳定性,强化铁素体和细化晶粒,有效地改善弹簧钢的力学性能,其中Cr ,W ,Mo还能提高钢的高温强度。
在热状态下成型的弹簧(直径或厚度一般在10mm以上)在冷状态下成型的弹簧(直径或厚度一般在10mm以下)热成型弹簧的热处理工艺--用这种方法成型弹簧多数是将热成型和热处理结合在一起进行的,而螺旋弹簧则大多数是在热成型后再进行热处理。
这种弹簧钢的热处理方式是淬火+中温回火,热处理后组织为回火托氏体。
这种组织的弹性极限和屈服极限高,并有一定的韧性。
冷成型弹簧的热处理工艺--对于用冷轧钢板、钢带或冷拉钢丝制成的弹簧,由于冷塑性变形使材料强化,己达到弹簧所要求的性能。
故弹簧成型后只需在250C左右范围内,保温30min 左右的去应力处理,以消除冷成型弹簧的门应力,并使弹簧定型即可。
耐热弹簧钢的热处理--内燃机的气阀弹簧是在较高温度下工作,有的还存在腐蚀性气氛,因此必须选用特殊的弹簧钢和合适的热处理规范。
弹簧淬火时常见的缺陷及防止措施(1)脱碳(降低使用寿命)--1、采用盐浴炉或拄制气氛加热炉加热。
弹簧材料的选择
弹簧材料的选择,应根据弹簧承受载荷的性质、应力状态、应力大小、工作温度、环境介质、使用寿命、对导电导磁的要求、工艺性能、材料来源和价格等因素确定。
在确定材料截面形状和尺寸时,应当优先选用国家标准和部颁标准所规定的系列尺寸,尽量避免选用非标准系列规格的材料。
中、小型弹簧,特别是螺旋拉伸弹簧,应当优先用经过强化处理的钢丝,铅浴等温冷拔钢丝和油淬火回火钢丝,具有较高的强度和良好表面质量,疲劳性能高于普通淬火回火钢丝,加工简单,工艺性好,质量稳定。
碳素弹簧钢丝和琴钢丝冷拔后产生较大的剩余应力,加工弹簧后,存在较大的剩余应力,回火后尺寸变化较大,难以控制尺寸精度。
油淬火回火钢丝是在钢丝是在钢丝拉拔到规定尺寸后进行调制强化处理,基本上没有剩余应力存在,成型弹簧后经低温回火,尺寸变化很小,耐热稳定性好于冷拔强化钢丝。
大中型弹簧,对于载荷精度和应力较高的应选用冷拔材或冷拔后磨光钢材。
对于载荷精度和应力较低的弹簧,可选用热轧钢材。
钢板弹簧一般选用55Si2Mn、60Si2MnA、55SiMnVB、55SiMnMoV、60CrMn、60CrMnB等牌号的扁钢。
螺旋弹簧的材料截面,应优先选用圆形截面。
正方形和矩形截面材料,承受能力较强,抗冲击性能好,又可使弹簧小型化,但材料来源少。
且价格较高,除特殊需要外,一般尽量不选用这种材料。
近年来,研制用圆钢丝轧扁代替梯形钢丝,取得了很好的效果。
在高温下工作的弹簧材料,要求强度有较好的热稳定性、抗松弛或蠕变能力、抗氧化能力、耐一定介质腐蚀能力。
弹簧的工作温度升高,弹簧材料的弹性模量下降,导致刚度下降,承载能力变小。
因此,在高温下工作的弹簧必须了解弹性模量的变化率(值),计算弹簧承载能力下降对使用性能的影响。
按照GB1239规定,普通螺旋弹簧工作温度超过60℃时,应对切变模量进行修正,其公式为:Gt=KtG 式中G——常温下的弹性模量;Gt——工作温度t下的切变模量;Kt——温度修正系数按表2—98选取。
在低温下使用的弹簧材料,应具有良好的低温韧性。
碳素弹簧钢丝、琴钢丝和
1Cr18Ni9等奥氏体不锈钢弹簧钢丝、铜合金、镍合金有较好的低温韧性和强度。
表2—98 温度修正系数Kt
牌号
工作温度/℃
≤60
150
200
250
Kt
50CrVA
60Si2Mn
1Cr18Ni9Ti 0Cr17Ni7A1 QBe2
1
1
1
1
1
0.96 0.99 0.98 0.95 0.95 0.95 0.98 0.94 0.94 0.94
0.94
0.98
0.90
0.92
0.92
在低温下,材料的脆性对表面缺陷十分敏感,因此,对材料表面质量应严格要求。
在低温下,环境介质对材料腐蚀程度比在温室下小得多,而镀镉和镀锌易引起冷脆。
在低温下,材料的弹性模量和膨胀系数变化不大,在设计中可以不考虑。
弹簧钢制作的弹簧,硬度(即强度)的选用应依据弹簧承载性质和应力大小而定。
但是,硬度高低与平面应变断裂韧性关系极大。
从曲线关系可以看出,随着硬度增加,平面应变断裂韧性(KIC)值显著下降。
这就是说在确定弹簧的硬度硬度值时,应本着在满足弹簧特性要求的前提下,弹簧的硬度值偏低一些好。
弹簧选材时,要注意钢材的淬透性。
弹簧材料截面是否淬透以及淬透的程度,对弹簧质量关系极大。
以弹簧本身作导体的电器弹簧或在湿度变化不定的条件下,如水(包括海水)、水蒸气环境中工作的弹簧,一般选用铜和金材料。
在酸类接触极其他腐蚀介质下工作的弹簧,一般选用不锈耐酸钢或镍合金等耐蚀材料。
在一般环境介质条件下使用的弹簧,选用普通弹簧钢,制成弹簧后在其表面进行防锈涂覆或电镀(镀锌、镀镉、镀铜)的方法防蚀。
在衡器和仪表中使用的弹簧,为了满足其精度不受温度变化的影响,一般选用弹性模量和膨胀系数变化极小的恒弹性合金。
在要求质轻、绝缘、防碰、防锈蚀等特殊用途的弹簧,可选用增强塑料。
目前,较为适用的塑料弹簧,是用环氧树脂、酚醛树脂为基体,用玻璃纤维增强的热固增强塑料GFRP。
也可选用防振橡胶制造各种类型的橡胶弹簧。
弹簧钢牌号及用途举例
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牌号用途举例
60、70号火车车厢的螺旋弹簧,一般机器上的圆、方螺旋弹簧,小型机械的弹簧。
85 铁路车辆、汽车、拖拉机上承受震动的圆螺旋弹簧,板簧。
65Mn 用于较大尺寸的各种扁、圆弹簧,如座垫板簧、弹簧发条、弹簧环、气门弹簧及轻载荷汽车和小汽车的离合器弹簧与制动弹簧等。
55Si2M 汽车、拖拉机、铁道车辆的板簧、螺旋弹簧、车辆止回阀簧及其它高应力下工作的重要弹簧。
55Si2MnB 汽车前后簧、副簧。
60Si2Mn和
60Si2MnA 汽车、拖拉机、铁道车汽上的板簧、螺旋弹簧,安全阀止回阀簧,制造承受交变负荷及在高应力下工作的大型重要卷制弹簧和受据烈磨损的零件。
10. 50 钢,用于制造耐磨性要求高、动载荷及冲击作用不大的零件,如铸造齿轮、拉杆、轧辊等;制造比较次要的弹簧、农机上的掘土犁铧、重负荷的心轴与轴等,并可制造铸件。
11. 55 钢,用于制造连杆、轧辊、齿轮、扁弹簧、轮圈、轮缘等,也可作铸件。
12. 60-65 钢,用于制造弹簧、弹簧圈、各种垫圈、离合器以及制造一般机械中的轴、轧辊、偏心轴等。
13. 70-85 钢,用来制造弹簧和发条、制造钢丝绳用的钢丝及高硬度的机件、如犁、铧、电车车轮等。
14. 15Mn-25Mn 钢,用于制造中心部分的机械性能要求较高且需渗碳的零件。
15. 30Mn-35Mn 钢,主要用来制造螺拴、螺帽、螺钉杠杆、掣动踏板等。
并可用冷拉制造在高应力下工作的细小零件,如农机上的钩、环、链等。
16. 40Mn-45Mn 钢,用于制造承受疲劳负荷下的零件,如曲轴、连杆等;也可用作高应力下工作的螺钉、螺帽等。
17. 50Mn-55Mn 钢,用于制造耐磨性要求高、在高负荷下热处理的零件,如齿轮、齿轮轴、摩擦盘、滚子及弹簧。
18. 60Mn-70Mn 钢,用于制造弹簧及犁铧等。