弹簧钢成分,弹簧钢成分含量

弹簧钢成分,弹簧钢成分含量

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弹簧钢都有哪些材质弹簧的质量好坏和经济与否,与弹簧材料选择得是否合理有很大的关系。一般,选择弹簧材料时,应考虑到弹簧的载荷性质、应力大小、尺寸规格、工作条件以及价恪等诸因素。

具体可遵循以下原则:

1)在确定弹簧材料的截面形状和尺寸时,应优先选甩国家标准或部颁标准所规定的尺寸规格,尽量避免选用非标准规格的材料。虽然正方形或矩形截面材料的螺旋弹簧,其弹性变形比能较高,可使弹簧的体积小型化,适用于空间位置小或受冲击载荷作用的弹簧,但是,由于正方形或矩形截面材料的来源短缺、价格较高,且弹簧成形比较困难,所以应尽量避免选用。圈截面弹簧材料直径系列见表3-9。

2)冷拔(轧)弹簧材料的冷塑性变形的程度高,大多数成品钢丝在钢厂出厂时已经达到了所要求的机械性能,钢丝的表面质量高,弹簧制造工艺简单。对于中、小型弹簧,或疲劳寿命要求高的弹簧,应尽量选用冷拔(轧)或冷拔(轧)后磨光的弹簧钢丝或钢带。碳素弹簧钢丝(I组、Ⅱ组、Ⅱa组、皿组)和重要用途的65Mn弹簧钢丝由于在冷拔加工的过程中产生了较大的残余应力,经低温回火后尺寸变化较大,因而影响弹簧的尺寸精度。对于弯曲半径较小的拉、扭弹簧以及钢丝直径较小的压缩弹簧,应优先选用这类钢丝。油淬火回火钢丝投有残余应力,冷成形时,弹簧的尺寸精度容易控制,低温回火后尺寸变化很小,特剐是因为没有残余应力,抗松弛性能比铅淬冷拔的碳素弹簧钢丝好。对尺寸精度要求较高的弹簧和钢丝直径较粗并要求抗松弛性能好的弹簧,则应选用油淬火回火钢丝。

3)在选择材料时,应结合材料直径或厚度考虑材料的淬遗性。常用弹簧钢在油中能淬透的尺寸见表3-10。

直径7mm以下的碳素弹簧钢可用油淬,对于尺寸稍大的各种弹簧,可用淬遗性较好的锰弹簧钢,如直径15mm的65Mn弹簧钢可在油中淬透,直径25mm的可用水淬。对于中等截面的螺旋弹簧、板簧和碟形弹簧可选用硅锰弹簧钢,如直径25mm的60Si2Mn钢可用油淬,对于承受重载荷大截面的弹簧,可选用淬透性更高的硅铬钢,铬钒钢,如60Si2CrA.50CrVA钢丝,直径45mm也可在油中淬透。

4)对承受静载荷及有限作用次数的变载荷的弹簧,可选用65、70、60Si2MnA、65Si2MnWA和50CrVA等弹簧钢。

对承受变载荷或冲击载荷的弹簧和重要且不易维修的弹簧,可选用50CrVA和QBe2等材料。

对要求耐腐蚀性能及防磁性能高、导电性能好的弹簧,可选用QS13-1,QSn4-3,Qsn6.5-0.1,QBe2,lCr18Ni9Ti和4Cr13等材料。

5)对于在高温下工作的弹簧,如电站设备的安全阀、控制阀用弹簧、调速弹簧,气封弹簧片、转子发动机的刮片弹簧及压缩机的阀弹簧等,都提出了不同程度的耐热要求。目前,对于要求不高的耐热弹簧,常用60Si2CrA、50CrVA、60Si2CrVA、30W4CrlVA等。某些不锈弹簧钢在300~400℃温度下也具有一定的耐热性。有些热作工具钢(如W18Cr4V等)由于其红硬性,耐热性能好,有时也可用作耐热弹簧材料。当要求使用温度在500℃以上时,则需选用高温弹性合金。弹簧钢和弹性材料的容许工作温度见表2-10。

在低温条件下,碳素弹簧钢、一般合金弹簧钢、3Cr13、4Cr13不锈铜以及弹簧用镍合金等可用到-40℃。在更低温度(-200℃)下刚需用lCrl8Ni9,lCr18Ni9Ti,QSn4-3、QSn6.5-0.1、QBe2以及MonelK500、Incone1718等,它们在一定的低温范围,机械性能比在常温下都有所提高。

尚要指出的是,在高温环境下工作的弹簧,其材料的弹性模量、强度和硬度,疲劳强度都会有不同程度的降低,在低温环境下工作的弹簧,材料的冷脆性对表面缺陷十分敏感,因此,对材料的表面质量应严格要求。另外,镀锌和镀镉会引起冷脆,故使用时应予以注意。

6)对于衡器和仪表中使用的精密计量弹簧,为保证精度要求,一般选用弹性楱量和膨胀系数变化很微小的恒弹性合金。

7)选材时,在考虑上述因素后,应尽可能选用价格低、来源方便的弹簧材料,以降低成本。

弹簧一般都有哪些材质的

常用的弹簧材质有以下三类12种:

1、碳钢及合金钢:制造弹簧时,常加矽、锰、铬、钒及钼等金属元素于钢中以增加弹簧之弹性及疲劳限度,且使其耐冲击。

a.大型弹簧多用热作加工,即弹簧材料高温轧成棒,再高温加工成形后,淬火于780度~850度左右之油或水中,再施以400度~500度的温度回火。

b.小型弹簧,先经退火,再用冷作加工,卷成后再经硬化回火,如钢丝、琴钢丝或钢带。

c.琴钢丝是属高炭钢材(0.65~0.95%)制造,杂质少,直径常小于1/4时经过轫化处理后在常温抽成线,其机械性质佳抗拉强度及轫性大,为优良的螺旋弹簧材料。

d.不锈钢线用于易受腐蚀处,承受高温可用高速钢及不锈钢。

e.油回火线含碳量0.6~0.7%应含锰,0.6~1.0%常用于螺圈弹簧,

f.板弹簧常用0.9~1.0%之普通钢,其较高级者则使用铬钒钢及矽锰钢。

2、非铁及非铁合金钢:

a.合金不能藉热处理使之硬化,只须卷成即可。

b.作弹簧用铜合金者有磷青铜,黄铜等,弹性较钢为劣燃耐蚀性强,一般使用于化学机器之弹簧,又因非磁性关系可使用于电气测定器用弹簧。

c.孟纳合金(Monel)为铜及镍之合金,用于食品工业,以K表示。

d.英高镍合金(Inconel)(75%Ni,15%Cr,10þ)在高温(700度F以内)不会有松弛现象,用在锅炉,涡轮机及喷射引擎内的弹簧。

3、橡皮弹簧:

a.功用为吸收震动及冲击运动用。

b.树脂材料中有很多亦可作为弹簧材料。

弹簧钢有哪些性能要求和成分特点

(1)弹簧钢的一般特点弹簧是各种机械和仪表中的重要零件,它主要利用弹性变形时所储存的能量来起到缓和机械上的振动和冲击作用,同样利用弹性变形的储存能做工。由于弹簧一般是在动负荷的条件下使用,因此要求弹簧钢首先必须具有高的弹性极限a、高的抗位强度b、高的屈强化(s/b)、高的疲劳强度r(尤其是缺口疲劳强度),并有足够的塑性和韧性以及良好的表面质量,同时还要求有较好的淬透性和低的脱碳敏感性,在冷热状态下容易加工成形。(2)弹簧钢的化学成分特点为了获得弹簧所要求的性能,弹簧钢的含碳量比调质钢高,碳素弹簧钢通常在0.6%~0.75%C范围。由于碳素弹簧钢(如65、75钢等)的淬透性较差,其截面尺寸超过12mm时,在油中就不能淬透,若用水淬,则容易产生裂纹。因此,对于截面尺寸较大、承受较重负荷的弹簧都用合金弹簧钢制造。合金弹簧钢的含碳量一般在0.46%~0.70%之间,合金弹簧钢中所含合金元素经常有Si、Mn、Cr、V等,它们的主要作用是提高钢的淬透性和回火稳定性,强化铁素体和细化晶粒,从而有效地改善弹簧钢的力学性能,提高弹性极限和屈强比。Si和Mn主要提高淬透性,同时也提高屈强比,且比Si的作用最突出,但它在热处理时促进表面脱碳,Mn则使钢易于过热。

关于弹簧钢成分的内容到此结束,希望对大家有所帮助。

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