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[常用牌號]:常用合金彈簧鋼的牌號、化學成分、熱處理、力學性能及用途。
常用的合金彈簧鋼有60Si2Mn、50CrVA、30W4Cr2VA等。
60Si2Mn鋼是應用Zui廣泛的合金彈簧鋼,其生產量約為合金彈簧鋼產量的80%。它的強度、淬透性、耐回火性都比碳素彈簧鋼高,工作溫度達250℃,缺點是脫碳傾向較大,適于制造厚度小于10mm的板簧和截面尺寸小于25mm的螺旋彈簧,在重型機械、鐵道車輛、汽車、拖拉機上都有廣泛的應用。
50CrVA鋼的力學性能與60Si2Mn鋼相近,但淬透性更高,鋼中Cr和V能提高彈性極限、強度、韌性和耐回火性,常用于制作承受重載荷、工作溫度較高及截面尺寸較大的彈簧。
30W4Cr2VA是高強度的耐熱彈簧,用于500℃以下工作的鍋爐主安全閥彈簧、汽輪機汽封彈簧等。熱處理]:
[彈簧成型方法]:對直徑或板簧厚度大于10 mm的大彈簧,可在比正常淬火溫度高出50~80℃的溫度熱成形,對直徑或板簧厚度小于8~10mm的小彈簧,常用冷拔彈簧鋼絲冷卷成形。
[為保證彈簧具有高的強度和足夠的韌性,通常采用淬火+中溫回火。對熱成形彈簧,可采用熱成形余熱淬火,對熱冷成形的彈簧,有時可省去淬火、中溫回火工藝,成形后只需進行200~300℃進行去應力退火即可。彈簧鋼熱處理后通常進行噴丸處理,其目的是在彈簧表面產生殘余壓應力,以提高彈簧的疲勞強度。
[性能]:硬度為40~48HRC,有較高的彈性極限和疲勞強度,以及一定的塑性和韌性
彈簧是起緩沖、減振和儲能等作用。彈簧一般是在交變應力下工作,常見的破壞形式是疲勞破壞,因此,必須具有高的屈服點和屈強比(σs/ σb)、彈性極限、抗疲勞性能,以保證彈簧有足夠的彈性變形能力并能承受較大的載荷。同時,彈簧鋼還要求具有一定的塑性與韌性,一定的淬透性,不易脫碳及不易過熱。一些特殊彈簧還要求有耐熱性、耐蝕性或在長時間內有穩定的彈性。
中碳鋼和高碳鋼都可作彈簧使用,但因其淬透性和強度較低,只能用來制造截面較小、受力較小的彈簧。合金彈簧鋼則可制造截面較大、屈服極限較高的重要彈簧。
[化學成分]:合金彈簧鋼為中、高碳成分,一般wC=0.5%~0.7%,以滿足高彈性、高強度的性能要求。加入的合金元素主要是Si、 Mn、Cr,作用是強化鐵素體、提高淬透性和耐回火性。但加入過多的Si會造成鋼在加熱時表面容易脫碳,加入過多的Mn容易使晶粒長大。加入少量的V和Mo可細化晶粒,從而進一步提高強度并改善韌性。此外,它們還有進一步提高淬透性和耐回火性的作用。
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