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弹簧选材的原则是:首先满足功能要求,其次是强度要求,最后才考虑经济性。
碳素弹簧钢是弹簧钢中用途广泛,用量最大的钢类。钢中含0.60%~0.90%的碳和0.3%~1.20%的锰,不再添加其它合金元素,使用成本相对较低。碳素弹簧钢丝经适当的加工或热处理,可以获得很高的抗拉强度,足够的韧性和良好的疲劳寿命。但碳素钢丝的淬透性低,抗松弛性能和耐蚀性能差,弹性模量的温度系数较大(高达300×10-6/℃),适用于制造截面较小,工作温度较低(120℃>)的弹簧。
合金弹簧钢一般含0.45%~0.70%的碳和一定量的Si,Mn,Cr,V,W及B等合金元素。合金元素的加入改善弹簧钢的抗松弛性能,提高钢的韧性,同时显著提高钢的淬透性和使用温度,适用于制造较大截面,较高温度下使用的弹簧
我国合金弹簧钢丝分三类,合金弹簧钢丝,油淬火回火硅锰弹簧钢丝,阀门用油淬火回火铬硅合金弹簧钢丝,从发达国家合金弹簧使用现状来看,油淬火回火钢丝所占比例越来越大,HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/1963183.htm"日本工业标准(JIS)规定,合金弹簧钢丝全部以油淬火回火状态供货。
(1)GB/T5218-1999《合金弹簧钢丝》
该标准将原GB5218-85《硅锰弹簧钢丝》、GB5219-85《铬钒弹簧钢丝》和GB5221-85《铬硅弹簧钢丝》三个标准合并成一个标准。
标准适用于制作高、中应力弹簧用合金弹簧钢丝,钢丝缠簧成形后需经淬火回火处理才能使用。
标准列出60Si2MnA、50CrVA和55CrSiA三个钢号,同时规定根据需方要求,可以供应其它牌号钢丝。
钢丝一般按冷拉状态交货,成品直径≤5.0mm检验抗拉强度σb≤1035Mpa,直径>5.0mm钢丝检验HB≤302,相当于轻拉状态。生产中大规格(Ф>8.0)成品冷拉减面率不超过25%,小规格钢丝(Ф≤5.0)减面率不超过30%。退火状态交货钢丝太软,极易产生死弯,缠簧时往往造成簧形不好,螺距不均。冷拉减面率偏大时钢丝太硬、缠簧时反弹大,粗簧成形困难。所以直接缠簧的钢丝以轻拉状态供货最合适。对于钢丝购回还要进行冷加工(如压扁、轧成异型截面等)的用户,应推荐选用退火状态交货钢丝。
为保证缠簧性能,成品钢丝进行缠绕试验,直径≤5.0mm钢丝在相当于钢丝直径1~2倍的芯棒上缠绕6圈,不得破裂和折断。
脱碳和表面缺陷严重的降低弹簧疲劳寿命,必须严格控制。特别是60Si2MnA和55CrSi,含硅量较高,退火时极易脱碳。盘条HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/1433896.htm"球化退火和半成品再结晶退火推荐采用低温,长时间的退火工艺。如前所述,疲劳寿命要求高的弹簧,必须选用磨光钢丝,但需要分清是退火磨光还是冷拉磨光。50CrV软态钢丝磨光时磨屑极易粘附到钢丝表面,形成不规则小白点,所以尽可能采用冷拉磨光工艺,减少表面"白点"。[1]
在表面质量保证条件下,夹杂含量就成为影响疲劳寿命的最重要因素,所以标准规定,需方有要求时可增加HYPERLINK"http://baike.baidu.com/view/1427799.htm"非金属夹杂物,石墨碳检验。
(2)YB/T5104-93《油淬火-回火硅锰合金弹簧钢丝》
使用油淬火回火合金弹簧钢丝制簧后,不需要再进行淬回火处理,只要象冷拉碳素弹簧钢丝一样进行消除应力处理即可使用,深受欢迎,直径14.0mm以下合金弹簧越来越多地使用这两个标准。
YB/T5104-93分3种类别供货,A类适用于中等载荷的静态弹簧,B类适用于中等载荷,中等疲劳寿命的动态弹簧,C类适用于较高应力状态的动态簧,如汽车悬挂弹簧。
(3)YB/T5105-93《阀门用油淬火-回火铬硅合金弹簧钢丝》。
YB/T5105-93适用于承受剧烈动负荷的发动机的阀门弹簧。

牌号:55Cr3(弹簧钢)
特性及适用范围:
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。
55Cr3弹簧钢具有较高强度、塑性和韧性,淬透性较好,过热敏感性比锰钢低,脱碳倾向比硅锰钢小,回火脆性大。
55Cr3弹簧钢用于车辆、拖拉机工业上制作负荷较重、应力较大的板簧和直径较大的螺旋弹簧。
●力学性能:
抗拉强度σb(MPa):≥1225(125)
条件屈服强度σ0.2(MPa):≥1080(110)
伸长率δ5(%):≥9(供参考)
断面收缩率ψ(%):≥20
硬度:热轧,≤321HB;
冷拉+热处理,≤321HB


牌号:SUP9材料名称:弹簧钢●标准:JISG48001:2005
特性及适用范围:HYPERLINK"http://baike.bai
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