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1、彈簧選材的原則是:首先滿足功能要求,其次是強度要求,最后才考慮經濟性。碳素彈簧鋼是彈簧鋼中用途廣泛,用量最大的鋼類。鋼中含0.60%~0.90%的碳和0.3%~1.20%的錳,不再添加其它合金元素,使用成本相對較低。碳素彈簧鋼絲經適當?shù)募庸せ驘崽幚?,可以獲得很高的抗拉強度,足夠的韌性和良好的疲勞壽命。但碳素鋼絲的淬透性低,抗松弛性能和耐蝕性能差,彈性模量的溫度系數(shù)較大(高達300×10-6/℃),適用于制造截面較小,工作溫度較低(120℃>)的彈簧。合金彈簧鋼一般含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彈簧鋼的抗松弛性能,提高鋼的韌
2、性,同時顯著提高鋼的淬透性和使用溫度,適用于制造較大截面,較高溫度下使用的彈簧我國合金彈簧鋼絲分三類,合金彈簧鋼絲,油淬火回火硅錳彈簧鋼絲,閥門用油淬火回火鉻硅合金彈簧鋼絲,從發(fā)達國家合金彈簧使用現(xiàn)狀來看,油淬火回火鋼絲所占比例越來越大,日本工業(yè)標準(JIS)規(guī)定,合金彈簧鋼絲全部以油淬火回火狀態(tài)供貨。(1)GB/T5218-1999《合金彈簧鋼絲》該標準將原GB5218-85《硅錳彈簧鋼絲》、GB5219-85《鉻釩彈簧鋼絲》和GB5221-85《鉻硅彈簧鋼絲》三個標準合并成一個標準。標準適用于制作高、中應力彈簧用合金彈簧鋼絲,鋼絲纏簧成形后需經淬火回火處理才能使用。標準列出60Si2
3、MnA、50CrVA和55CrSiA三個鋼號,同時規(guī)定根據(jù)需方要求,可以供應其它牌號鋼絲。鋼絲一般按冷拉狀態(tài)交貨,成品直徑≤5.0mm檢驗抗拉強度σb≤1035Mpa,直徑>5.0mm鋼絲檢驗HB≤302,相當于輕拉狀態(tài)。生產中大規(guī)格(Ф>8.0)成品冷拉減面率不超過25%,小規(guī)格鋼絲(Ф≤5.0)減面率不超過30%。退火狀態(tài)交貨鋼絲太軟,極易產生死彎,纏簧時往往造成簧形不好,螺距不均。冷拉減面率偏大時鋼絲太硬、纏簧時反彈大,粗簧成形困難。所以直接纏簧的鋼絲以輕拉狀態(tài)供貨最合適。對于鋼絲購回還要進行冷加工(如壓扁、軋成異型截面等)的用戶,應推薦選用退火狀態(tài)交貨鋼絲。為保證纏簧性能,成品鋼
4、絲進行纏繞試驗,直徑≤5.0mm鋼絲在相當于鋼絲直徑1~2倍的芯棒上纏繞6圈,不得破裂和折斷。脫碳和表面缺陷嚴重的降低彈簧疲勞壽命,必須嚴格控制。特別是60Si2MnA和55CrSi,含硅量較高,退火時極易脫碳。盤條球化退火和半成品再結晶退火推薦采用低溫,長時間的退火工藝。如前所述,疲勞壽命要求高的彈簧,必須選用磨光鋼絲,但需要分清是退火磨光還是冷拉磨光。50CrV軟態(tài)鋼絲磨光時磨屑極易粘附到鋼絲表面,形成不規(guī)則小白點,所以盡可能采用冷拉磨光工藝,減少表面"白點"。[1]在表面質量保證條件下,夾雜含量就成為影響疲勞壽命的最重要因素,所以標準規(guī)定,需方有要求時可增加非金屬夾雜物,石墨碳檢驗
5、。(2)YB/T5104-93《油淬火-回火硅錳合金彈簧鋼絲》使用油淬火回火合金彈簧鋼絲制簧后,不需要再進行淬回火處理,只要象冷拉碳素彈簧鋼絲一樣進行消除應力處理即可使用,深受歡迎,直徑14.0mm以下合金彈簧越來越多地使用這兩個標準。YB/T5104-93分3種類別供貨,A類適用于中等載荷的靜態(tài)彈簧,B類適用于中等載荷,中等疲勞壽命的動態(tài)彈簧,C類適用于較高應力狀態(tài)的動態(tài)簧,如汽車懸掛彈簧。(3)YB/T5105-93《閥門用油淬火-回火鉻硅合金彈簧鋼絲》。YB/T5105-93適用于承受劇烈動負荷的發(fā)動機的閥門彈簧。牌號:55Cr3(彈簧鋼)特性及適用范圍:突出優(yōu)點是淬透性好,另外熱
6、加工性能、綜合力學性能、抗脫碳性能亦好大截面的各種重要彈簧,如汽車、機車的大型板簧、螺旋彈簧等。55Cr3彈簧鋼具有較高強度、塑性和韌性,淬透性較好,過熱敏感性比錳鋼低,脫碳傾向比硅錳鋼小,回火脆性大。55Cr3彈簧鋼用于車輛、拖拉機工業(yè)上制作負荷較重、應力較大的板簧和直徑較大的螺旋彈簧?!窳W性能:抗拉強度σb(MPa):≥1225(125)條件屈服強度σ0.2(MPa):≥1080(110)伸長率δ5(%):≥9(供參考)斷面收縮率ψ(%):≥20硬度:熱軋,≤321HB;冷拉+熱處理,≤321HB牌號:SUP9材料名稱:彈簧鋼●標準:JISG48001:2005特性及適用范圍:SU
7、P9彈簧鋼具有較高強度、塑性和韌性,淬透性較好,過熱敏感性比錳鋼低,脫碳傾向比硅錳鋼小,回火脆性大。用于車輛、拖拉機工業(yè)上制作負荷較重、應力較大的板簧和直徑較大的螺旋彈簧。高擴孔鋼BR440/590HE高擴孔鋼是一種具有高拉伸強度和極好擴孔性能的鋼種,常用于汽車底盤(如后橋懸架擺臂)形狀復雜的結構件。擴孔性能作為鋼材的一項成形性能指標,反映的是在擴孔過程中材料抵抗因孔緣局部伸長變形過大而在垂直于孔緣方向上抵抗局部開裂的能力。為得到高