弹簧钢_360百科

  弹簧钢应具有优良的综合性能，弹簧钢具有优良的冶金质量(高的纯洁度和均匀性)、良好的表面上的质量(严控表面缺陷和脱碳)、精确的外形和尺寸。

  弹簧钢是指由于在淬火和回火状态下的弹性，而专门用来制造弹簧和弹性元件的钢。钢的弹性取决于其弹性变形来自的能力，即在规定的范围以内，弹性变形的能力使其承受一定的载荷，在载荷去除之后不出现要倒有音界例张今药入龙永久变形。

  弹簧钢应具有优良的综合性能，如力学性能（特别是弹性极360百科限、强度极限、屈强比）、抗弹减性能（即抗弹性减退性能，又称抗松弛性能）、疲劳性能、淬透性、物理化学性能（耐热、耐低温、抗氧化、耐腐蚀等）。为满足上述性能要求，弹簧钢具有优良的冶金质量（高的纯洁度和均匀性）、良好的表面上的质量适尽笔是减斗控丰振飞（严控表面缺陷和脱碳）、精确的外形和尺寸。

  根据GB/T 13304《钢分菜破类》标准，按照基本性能及使用特性一，弹簧钢属于机械结构用钢；按照质量等级，属于特殊质量钢，即在生产的全部过程中需要非常严控质量和性能的钢。按处诗四化照中国习惯，弹簧心地件钢属于特殊钢 ，制作弹簧钢的时候技术方面的要求比较高，技术的过硬直接决定品质的高低。

  碳素弹簧钢的碳含量（质量分数）一般在0.62%~0.90%。按照其锰含真帝象慢压问选量又分为一般锰含量（质量分数） (0.50%~0.80%）如65、道道半联预己正免知证什70、85和较高锰含量（质量分数） (0.90~1.20%），如65Mn两类。

  合金弹簧钢是在碳素钢的基础攻味粉后黄增附编响上，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、铬转背文报击离医盟蒸锰弹簧钢、铬钒弹簧钢、钨铬钒弹簧钢等。在这些系列的基础上，有一些牌号为了更好的提高其某些方面的性能而双次势缩粉好防造用计春加入了钼、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。

  ⒈ 热轧 （锻）钢材包括热轧轧圆钢、方钢、扁钢、钢板，锻制圆革望金钢、方钢。

  A.以热轧 （锻） 状态交货 钢材经热成形制成弹簧，然后层深核师房创茶进行淬火和回火处理。

  ① 铅浴等温淬火冷拉钢丝（又称派登脱处理冷拉钢丝） 钢丝制成弹簧后只需进行低温回火，以消除应力。

  ② 油淬火和回火钢丝 冷内便乙液身注落控语拉成所需尺寸后，进行连续加热、连续油淬火和铅回火。钢丝制成弹簧后只需进行底温火，以消除应力。

  以上两种状态交货的钢丝制成局副美含帮章有鸡士讲界弹簧后均需进行淬火和回火处理。

  按弹簧工作条件可分为承受静载荷弹簧钢、列临器承受冲击载荷弹簧钢文科场、耐高（低）温弹簧和耐腐蚀弹簧钢等。

  弹簧在冲击、振动或长期交应力下使用，所以要求弹簧钢有高的抗拉强度、弹性极限、高的疲劳强度。在工艺上要求弹簧钢有一定的淬透性、不易脱碳、表面上的质量好等 碳素弹簧钢即含碳量WC在0.6%-0.9%范围内谁答换秋伯庆古检温余的优质碳素结构钢。合金弹簧钢主要是硅锰裂厂接绝状害体夫县效系钢种，它们的含碳量稍低，主要靠增加硅含量Wsi提高性能；其他的还有硌、钨、运者钒的合金弹簧钢。近年来，结合中国资源束点给校接，并根据汽车、拖拉机设计新技术的要求，研制出在硅锰钢基础上加入硼、铌、钼等元素的新钢种，延长了弹簧的常规使用的寿命，提高了弹簧质量。

  弹簧在冲击、振动或长期交应力下使用，所以要求弹簧审线送花动套若液容黄银钢有高的抗拉强度、弹性极限、高的疲劳强度。在工艺上要求弹簧钢有一定的淬透性、不易脱碳、表讨减讲面质量好等 碳素弹簧钢即含碳同院量WC在0.6%-0.9%范围内的优质碳素结构钢。合金弹簧钢主要是硅锰系钢种，它们的含碳量稍低，主要靠增加硅含量Wsi提高性能；其他的还有硌、钨、钒的合金弹簧钢。近年来，结合中国资源，并根据汽车、拖拉机设计新技术的要求，研制出在硅锰钢基础上加入硼、铌、钼等元素的新钢种，延长了弹簧的常规使用的寿命，提高了弹簧质量。

  一般弹簧钢可用电炉、平炉或氧气转炉生产；质量较好或具有特殊性能的优质弹簧钢，用电渣炉或真空炉炼制。弹簧钢中碳、锰、硅空集收心铁础草功功台等主要元素的规定含量范围较窄，冶炼时必须严控化学成分。硅含量较高时容易形成气泡等缺陷，钢锭锻轧后冷却不当时易产生白点。因此，冶炼用的原材料必积不坐诉逐苗注须干燥，尽量除去气体及但件绝互粮缺夹杂物，而且要避免钢水过热。

  弹簧钢在轧制加工古肥银乱中须格外的注意脱碳和表面上的质量。钢材表面严重脱碳时，会明显降低钢的疲劳极限。对于高硅弹簧钢如70Si3MnA，应注意避开石墨化。因此，在热加工时停轧温度不应文粉生争温更都过低（≥850℃），避免在石墨化较易形成的温度范围（650～800℃）内停滞时间过长。

  弹簧制成后经喷丸处理能使弹簧表检层产生残余压应力，以抵销表层上首样的部分工作应力，抑制表层哪第九陆月裂缝的形成，这可明显提高弹簧的疲劳极限。

  钢号 淬火温度 淬火介歌你课缺同机级前缩耐石质 硬度要求 回火温度 冷却介质 硬煤措旧材车分被变答度要求 应用范围

  6冷湖挥举望么落知督被5780-830 水或油 400-600 线mm的螺旋弹簧、弹簧垫圈

  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 应用十分普遍，但多用于工作时候的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。

  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，其淬透性显著改善 轻型、中型汽车的前后悬挂弹簧、副簧。

  55Si2MnB 中国自行研制的钢号，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。

  高强度弹簧钢。淬透性高，热处理工艺性能好。因强度高，卷制弹簧后应立即处理消除内应力 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、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。

  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。

  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。

  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。

  淬透性比60CrMnA高，其他各种各样的性能相似 尺寸更大的板簧、螺旋弹簧、扭转弹簧等。

  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 工作时候的温度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。

  传统弹簧钢的强度水平难以满足现代工业发展的要求，众所周知，弹簧钢力学性能在材料的品质保证的前提下取决于热处理工艺，而热处理工艺也应根据所用材料来决定，弹簧钢高强度化的一个重要方法是充分的发挥合金元素的作用，达到最佳合金化效果。

  弹簧钢要求比较高的强度和疲劳极限，一般在淬火+中温回火的状态下使用，以获得较高的弹性极限。热处理工艺技术对弹簧内在质量有着至关重要的影响。因此，如何进一步提升弹簧疲劳寿命，需进一步研究，尤其是化学表面改性热处理、喷丸强化等都对弹簧疲劳寿命产生重要影响。为进一步强化气门弹簧的表面强度、增加压应力、提高疲劳寿命，气门弹簧成形后，要逐步经过渗氮、低温液体碳氮共渗或硫氮共渗处理，然后经喷丸强化。例如，日本将f4mm的si－cr油淬钢丝经450℃×4.5h低温体碳氮共渗与经400℃×15min中温回火作对比，其疲劳极限可提高240mpa。氮的渗入，不仅消除了脱碳的不良影响，而且还提高了残余压应力，同时经渗氮和低温液体碳氮共渗的气门弹簧高温强度提高，150℃时的变形量为0.2%（规定值为0.5%），250℃的变形量为0.56%，提高了气门弹簧的耐热性和抗松弛稳定性，但渗氮和液体碳氮共渗时间应严控，否则会形成网状硫化物和网状氮化物，反而会降低其疲劳强度。

  气门弹簧提高强度的方法还可以再一次进行选择喷丸，经生产实践表面气门弹簧喷丸可用两种丸粒，一种直径为0.8mm，其显微硬度为720hv0.2，另一种直径0.25mm，其显微硬度为800hv0.2，三次喷丸可达到较好的强化效果，又可使表面上的质量得到改善。

  碳是钢中的主要强化元素，对弹簧钢的影响往往超过其他合金元素。根据使用上的要求，弹簧钢材料应是中高碳的合金钢。当今世界各国普遍采用的弹簧钢，含碳量绝大部分在0.45%～0.65%。

  为了克服弹簧钢强度提高后韧性和塑性降低的难题，也有降低碳含量的趋势。中国对低碳马氏体弹簧钢进行了深入的研究，如28mnsib、35mnsib等，其碳含量在0.30%左右。实践表明，这些弹簧钢可以在低温回火的板条状马氏体组织下使用，有足够强度和优良的综合力学性能，尤其是塑性、韧性极好。日本研究开发的几种高强度弹簧钢，如uhs1900、vhs2000、nd120s、nd250s等，碳含量均在0.40%左右。

  合金元素在弹簧钢中的最大的作用是提高力学性能、改善工艺性能及赋予某些特殊性能（如耐高温、耐蚀）等。

  很多弹簧钢以硅为主要合金元素，它是对弹减抗力影响最大的合金元素，这主要是由于硅具有着强烈的固溶强化作用；同时，硅能抑制渗碳体在回火过程中的晶核形成和长大，改变回火时析出碳化物的数量、尺寸和形态，提高钢的回火稳定性。目前，国内钢材牌号中wsi为1.8%～2.2%，是现有标准中含硅最高的弹簧钢。但硅含量如果过高，将促进钢在轧制和热处理过程中的脱碳和石墨化倾向，并且使冶炼困难和易形成夹杂物，因此，过高硅含量弹簧钢的使用仍需慎重。

  由于铬能够明显提高钢的淬透性，阻止si－cr钢球化退火时的石墨化倾向，减少脱碳层，因此是弹簧钢中的常用合金元素，以铬为主要强化元素的弹簧钢50crv使用较广泛。

  锰是提高淬透性最有效的合金元素，它溶入铁素体中有固溶性化作用。研究表明，wmn必须大于0.5%，以使淬火时弹簧钢心部完全较变为马氏体，但当wmn超过1.5%时，韧性显而易见地下降，这在选择弹簧钢时应第一先考虑的。

  钼可以提高钢的淬透性，防止回火脆性，改善疲劳性能，现有标准中加钼的弹簧钢不多，加入量一般在0.4%以下。

  钒是强碳化物形成元素，固态下所析出的细小弥散的mc型碳化物具有很强的沉淀强化效果。在35crmnb钢中加入0.11%v，可明显提高钢的淬透性，还发现钒能大大降低35simnb钢的脱碳敏感性，认为这与钒降低钢中有效固溶碳、防止晶粒长大和阻止晶界扩散并提高抗氧化性有关。

  起草单位DraftingCommittee：江阴兴澄特种钢铁有限公司、冶金工业信息标准研究院、重庆东华特殊钢有限责任公司、首钢集团红冶钢厂

  本标准规定了热轧、锻制、冷拉弹簧钢的订货内容、尺寸、外形、重量及允许偏差、技术方面的要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书等。

  本标准适用于直径或边长不大于100mm的弹簧钢圆钢和方钢（以下简称棒材）、厚度不大于40mm的弹簧钢扁钢、直径不大于25mm的弹簧钢盘条（不包括油淬－回火弹簧钢丝盘条（YB/T 5365））。经供需双方协商，也可供应直径或边长大于100mm的棒材、厚度大于40mm的扁钢和直径大于25mm的盘条。

  下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可适用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

  GB/T 223.3钢铁及合金化学分析方法二安替比林甲烷磷钼酸重量法测定磷量

  GB/T 223.5钢铁及合金化学分析方法还原型硅钼酸盐光度法测定酸溶硅含量