東莞市騰偉金屬材料有限公司

 [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鋼是應用最廣泛的合金彈簧鋼，其生產(chǎn)量約為合金彈簧鋼產(chǎn)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。

30W4Cr2VA是高強度的耐熱彈簧，用于500℃以下工作的

[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。鍋爐主安全閥彈簧、汽輪機汽封彈簧等。

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(chǎn)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(nèi)有穩(wěn)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。

55Si2Mn--特性：強度大、彈性極限好，屈服比值高，熱處理后韌性較好，焊接性差，冷變形塑性低，切削性尚好，淬透性較65、65Mn鋼高，臨界淬透直徑：油中約為25~57mm；水中約為44~88mm；此鋼宜油淬、水淬時有形成裂紋傾向，無回火脆性傾向，且具有抗回火穩(wěn)定和抗松弛穩(wěn)定性；鋼中夾雜物較高，軋制較困難，表面易出疵病，脫碳傾向大；適宜在淬火并中溫回火狀態(tài)下使用。用途：適用于制造鐵道車輛、汽車、拖拉機等承受中等載荷的扁形彈簧、直徑<25mm的螺旋形彈簧、緩沖彈簧以及汽缸安全閥門等高應力下工作的重要彈簧。
    
   55Si2MnB--特性：性能與55Si2Mn鋼相近，但淬透性更高，在油中臨界淬透直徑約為90~180mm，疲勞強度也顯著提高。用途：適用于制造中、小型截面的鋼板彈簧，如汽車上的前后副鋼板彈簧。
    
   55SiMnVB--特性：強度、韌及塑性及淬透性均比60Si2MnA鋼高，油中臨界淬透直徑約為50~107mm；熱加工性能良好，熱處理時表面脫碳傾向小，回火穩(wěn)定性好。用途：適用于制造中型截面尺寸的板彈簧和螺旋形彈簧，可代替60SiMnA鋼使用。
    
   60Si2Mn、60Si2MnA--與55Si2Mn鋼相比，強度和彈性極限均稍高（其中60Si2MnA鋼更好），淬透直性也較好，在油中臨界淬透直約為37~73mm，其他性能相同；主要使用狀態(tài)為淬火并中溫回火下使用。用途：此鋼應用廣泛，適用于制造鐵道車輛、汽車、拖拉機等工業(yè)上制造承受較大載荷的扁彈簧或直徑≤30mm的螺旋形彈簧，如汽車、火車車箱下部承受應力和振動用板彈簧、安全閥和止回閥上彈簧以及工作溫度<250℃非腐蝕性介質中的耐熱彈簧；用于承受交變載荷和高應力下工作的大型重要卷制彈簧和承受劇烈磨損的機械零件。
    
   60Si2CrA--特性：與60Si2MnA鋼相比，塑性相近，但抗拉強度和屈服點均較高；熱處理過熱敏感性和脫碳傾向小，淬透性高，油中臨界淬透直徑約為37~114mm，但有回火脆性傾向；一般在淬火并中溫回火下使用。用途：適用于制造承受高應力及工作溫度<300C條件下工作的彈簧，如調速器彈簧、汽輪機氣封彈簧、高壓力水泵碟形彈簧及冷凝器支承簧等。
    
   60Si2CRVA--特性和用途與60Si2CrA鋼相近，但彈性極限和高溫力學性能更好。用途：適用于制造工作溫度在低于300~350℃條件下使用的耐熱彈簧及承受沖擊性應力和高載荷的重要彈簧。
    
   55CrMnA、60CrMnA--特性：具有較高的強度、塑性，焊接性差、可切削性尚可，淬透性比硅錳或硅鉻彈簧鋼好，油中臨界高，脫碳傾向比硅錳鋼低，回火脆性傾向較大，故應選擇合適的回火溫度和冷卻速度；一般在淬火并中溫回火狀態(tài)下使用。用途：適用于制造汽車、拖拉機等工業(yè)上制造較大載荷和應力條件下工作的板彈簧和直徑較大（可達50mm）的螺旋形彈簧。
    
   60CrMnMoA--特性：經(jīng)熱處理后具有和60CrMnA鋼相同的綜合力學性能，此外，不宜具有更好的淬透性，在油中臨界淬透直徑約為100mm，且無回火脆性傾向。用途：適用于制造車輛、拖拉機等工業(yè)上用于受重載應力較大和直徑較大（可達100mm）的螺旋形彈簧。
    
   50CrVA--特性：有較高韌性、強度和彈性極限、疲勞強度，較低的彈性模量、較高的屈強比和淬透性，直徑在30~45mm的圓棒試樣，油中可淬透；熱處理時過熱和脫碳傾向小，沖擊韌性也良好；但焊接性差，冷變形塑性低，熱加工時具有形成白點的敏感性；主要在淬火并中溫回火后使用。用途：適用于制造大截面的高載荷重要彈簧及工作溫度低于300℃的閥門彈簧、活塞彈等；也可用于非腐蝕性介質中、工作溫度<400℃的其創(chuàng)收大截面的重要調質零件。
    
   60W4MnBA--特性：性能與60CrMnA鋼基本相似，但有更好的淬透性，在油中臨界淬透直徑約為100~150mm。用途：適用于制造大型彈簧，如推土機上的疊板彈簧，船舶上的大型螺旋彈簧和扭力彈簧。
    
   30W4Cr2VA--特性：一種高強度的耐熱彈簧鋼，有良好的室溫和高溫力學性能，特別高的淬透性；回火穩(wěn)定性甚佳，熱加工性良好，適宜在調質狀態(tài)下使用。用途：適用于制造溫度≤500℃條件下的熱彈簧，如鍋爐主要安全彈簧、汽輪機上氣封彈簧片等。

B

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