1.概述
弹簧钢主要是应有好的弹性,又由于它是在动载荷环境条件下工作的,所以对制造弹簧的材质最主要的应有高的屈服强度;在承受重载荷时不引起塑性变形;应有高的疲劳强度,在载荷反复作用下具有长的使用寿命;并有足够的韧性和塑性,以防在冲击力作用下突然脆断。在碳素钢中碳含量在0.60~0.90%之间的优质钢是制造弹簧的钢种,但碳素弹簧钢的渗透性差,只宜制作小截面的弹簧,大截面的弹簧需要用合金钢制作。在合金钢中由于合金元素的强化作用,可制造弹簧的材质其含碳量可降低到0.5~0.7%。硅、锰、铬、钒是弹簧钢中最常用的合金元素。一般淬火后进行中温回火可获得高的弹性。
(1)生产制造方法:通常采用电炉冶炼,加入脱氧剂硅、铝,注入钢锭模后,通过锻压或轧制,便得到各种形状的钢材和锻件。
(2)用途:主要用在机车、车辆、汽车、拖拉机、飞机的各种螺旋弹簧和板簧等。
2.主要生产厂及输往国家、地区
我国大连钢厂、上海钢厂、重庆钢厂是生产弹簧钢的主要厂家。目前有少量出口任务,质量稳定。主要输往香港及东南亚等地区。
3.主要进口生产国家
我国目前主要从日本、瑞士、巴西等国进口。进口弹簧钢索赔案中发现的质量问题有:内部裂纹、端部裂纹、锈蚀、麻坑、结疤等;此外短重、短尺问题也曾发生过。因此须加强检验把关。
4.种类
在碳素钢中钢号有65—85号。在合金钢中有65Mn,55SiMn,60SiMn,50CrV等。
5.规格及外观质量
主要有热轧圆钢、方钢、扁钢及异型截面的弹簧钢钢材。钢材的表面不得有裂纹、折叠、结疤、夹杂、分层和压入的氧化铁皮。
6.化学成分
我国国标、日本工业标准中主要钢号的化学成分如表6—7—27。
7.物理性能
钢材的低倍组织不得有缩孔、裂缝、分层、白点、气泡等缺陷。一般疏松、中心疏松、偏析均不得超过3级。脱碳层深度不应大于直径或厚度的2%。主要钢号的机械性能见表6—7—28。
表6-7-27 我国和日本标准中主要钢号的化学成分指标
标准号 |
钢号 |
化 学 成 分 % | |||||||
C |
Si |
Mn |
P |
S |
Cr |
Ni |
Cu | ||
GB/T1222
-87 |
65Mn |
0.62-0.70 |
0.17-0.37 |
0.90-1.20 |
<0.040 |
<0.040 |
<0.25 |
<0.25 |
0.25 |
GB/T1222
-87 |
60Si2Mn |
0.56-0.64 |
1.50-2.00 |
0.60-0.90 |
<0.040 |
<0.040 |
<0.35 |
<0.35 |
0.25 |
JISG4801
-84(94) |
SUP6 |
0.56-0.64 |
1.50-1.80 |
0.70-1.00 |
<0.035 |
<0.035 |
|
|
|
JISG4801
-84(94) |
SUP9 |
0.52-0.60 |
0.15-0.35 |
0.65-0.95 |
<0.035 |
<0.035 |
0.65-0.95 |
|
|
注:其他国家标准有ΓOCT453等。
表6-7-28 主要钢号的机械性能指标
标准号 |
钢号 |
热处理 ℃ |
机 械 性 能 | |||||
淬火温度
℃ |
回火温度
℃ |
屈服强度
N/mm2 |
抗拉强度
N/mm2 |
伸长
% |
收缩
% |
硬度
HB | ||
GB/T1222-84 |
65Mn |
830油冷 |
540 |
>784 |
>980 |
>8 |
>30 |
|
GB/T1222-84 |
60Si2Mn |
870油冷 |
480 |
>1176 |
>1274 |
>6 |
>25 |
|
JISG4801-84(94) |
SUP6 |
830-860
油冷 |
480-530 |
>1078 |
>1225 |
>9 |
>20 |
363-429 |
JISG4801-84(94) |
SUP9 |
830-860
油冷 |
460-510 |
>1078 |
>1225 |
>9 |
>20 |
363-429 |
8.包装
裸装、成捆交货、铁丝或钢带捆扎,并有标牌标明炉号、规格等印记。进出口交货时应附品质证,标明所执行的标准及标准中所规定的各项试验结果。
9.注意事项
由于弹簧制品对脱碳要求严格,淬火时不宜使用高温矽碳棒炉,而采用盐浴炉处理为好。