51B60彈簧鋼板

 

彈簧鋼指的是制造各類(lèi)彈簧及其他彈性元件的專(zhuān)用合金鋼。按性能要求、使用條件可分為普通合金彈簧鋼和特殊合金彈簧鋼。彈簧鋼具有優(yōu)良的綜合性能，彈簧鋼具有優(yōu)良的冶金質(zhì)量（高的純潔度和均勻性）、良好的表面質(zhì)量（嚴(yán)格控制表面缺陷和脫碳）、***的外形和尺寸。

 

中文名

彈簧鋼

外文名

Springsteels

國(guó)際分類(lèi)號(hào)

77.140.25

中國(guó)分類(lèi)號(hào)

H40

學(xué)    科

金屬材料

分    類(lèi)

普通合金彈簧鋼和特殊合金彈簧鋼

定義

彈簧鋼是指由于在淬火和回火狀態(tài)下的彈性，而專(zhuān)門(mén)用于制造彈簧和彈性元件的鋼。鋼的彈性取決于其彈性變形的能力，即在規(guī)定的范圍之內(nèi)，彈性變形的能力使其承受一定的載荷，在載荷去除之后不出現(xiàn)***變形。彈簧鋼應(yīng)具有優(yōu)良的綜合性能，如力學(xué)性能（特別是彈性極限、強(qiáng)度極限、屈強(qiáng)比）、抗彈減性能（即抗彈性減退性能，又稱(chēng)抗松弛性能）、疲勞性能、淬透性、物理化學(xué)性能（耐熱、耐低溫、***化、耐腐蝕等）。為了滿足上述性能要求，彈簧鋼具有優(yōu)良的冶金質(zhì)量（高的純潔度和均勻性）、良好的表面質(zhì)量（嚴(yán)格控制表面缺陷和脫碳）、***的外形和尺寸。

根據(jù)GB/T 13304《鋼分類(lèi)》標(biāo)準(zhǔn)，按照基本性能及使用特性一，彈簧鋼屬于機(jī)械結(jié)構(gòu)用鋼；按照質(zhì)量等級(jí)，屬于特殊質(zhì)量鋼，即在生產(chǎn)過(guò)程中需要特別嚴(yán)格控制質(zhì)量和性能的鋼。按照中國(guó)習(xí)慣，彈簧鋼屬于特殊鋼，制作彈簧鋼的時(shí)候技術(shù)要求比較高，過(guò)硬的技術(shù)直接決定品質(zhì)的高低。

分類(lèi)

 

一、按照化學(xué)成分分類(lèi)

根據(jù)GB/T 13304標(biāo)準(zhǔn)，彈簧鋼按照其化學(xué)成分分為非合金彈簧鋼（碳素彈簧鋼）和合金彈簧鋼。

碳素彈簧鋼

碳素彈簧鋼的碳含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）一般在0.62%~0.90%。按照其錳含量又分為一般錳含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） （0.50%~0.80%）如65、70、85和較高錳含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） （0.90~1.20%），如65Mn兩類(lèi)。

合金彈簧鋼

合金彈簧鋼是在碳素鋼的基礎(chǔ)上，通過(guò)適當(dāng)加入一種或幾種合金元素來(lái)提高鋼的力學(xué)性能、淬透性和其他性能，以滿足制造各種彈簧所需性能的鋼。

合金彈簧鋼的基本組成系列有，硅錳彈簧鋼、硅鉻彈簧鋼、鉻錳彈簧鋼、鉻釩彈簧鋼、鎢鉻釩彈簧鋼等。在這些系列的基礎(chǔ)上，有一些牌號(hào)為了提高其某些方面的性能而加入了鉬、釩或硼等合金元素。

此外，還從其他鋼類(lèi)，如優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼、高速工具鋼、不銹鋼，選擇一些牌號(hào)作為彈簧用鋼。

二、按照生產(chǎn)加工方法分類(lèi)

⒈熱軋 （鍛）鋼材包括熱軋軋圓鋼、方鋼、扁鋼、鋼板，鍛制圓鋼、方鋼。

⒉冷拉（軋） 鋼材 包括鋼絲、鋼帶、冷拉材 （冷拉圓鋼）。

三、按照鋼材交貨狀態(tài)分類(lèi)

⒈熱軋 （鍛） 鋼材

A.以熱軋 （鍛） 狀態(tài)交貨 鋼材經(jīng)熱成形制成彈簧，然后進(jìn)行淬火和回火處理。

B.以退貨狀態(tài)交貨 鋼材經(jīng)冷成形制成彈簧，然后進(jìn)行淬火和回火處理。

以上均應(yīng)符合相應(yīng)的交貨狀態(tài)硬度的規(guī)定。

⒉冷拉 （軋） 鋼材

A.鋼絲

①鹽浴等溫淬火冷拉鋼絲（又稱(chēng)派登脫處理冷拉鋼絲） 鋼絲制成彈簧后只需進(jìn)行低溫回火，以消除應(yīng)力。

②油淬火和回火鋼絲 冷拉成所需尺寸后，進(jìn)行連續(xù)加熱、連續(xù)油淬火和鉛回火。鋼絲制成彈簧后只需進(jìn)行底溫火，以消除應(yīng)力。

③冷拉鋼絲 （即不經(jīng)淬火和回火處理的鋼絲）

a.以冷拉狀態(tài)交貨。

b.以退火、正火或回火處理狀態(tài)交貨。

以上兩種狀態(tài)交貨的鋼絲制成彈簧后均需進(jìn)行淬火和回火處理。

B.鋼帶

①冷軋狀態(tài)交貨 制成彈簧后需進(jìn)行低溫回火，以消除應(yīng)力。

②淬火和回火狀態(tài)交貨 制成彈簧后需進(jìn)行低溫回火，以削除應(yīng)力。

③退火火狀態(tài)交貨 制成彈簧后需進(jìn)行淬火和回火處理

C.冷拉鋼材

以退火狀態(tài)交貨鋼材經(jīng)冷成形制成彈簧，然后進(jìn)行淬火和回火處理。

四、其他分類(lèi)方法

除以上所述外，還有一些其他分類(lèi)方法，例如：

按交貨條件要求不同可分為按化學(xué)成分（力學(xué)性能）交貨和按淬透***貨。

按彈簧工作條件可分為承受靜載荷彈簧鋼、承受沖擊載荷彈簧鋼、耐高（低）溫彈簧和耐腐蝕彈簧鋼等。

工藝性能

 

彈簧在沖擊、振動(dòng)或長(zhǎng)期交應(yīng)力下使用，所以要求彈簧鋼有高的抗拉強(qiáng)度、彈性極限、高的疲勞強(qiáng)度。在工藝上要求彈簧鋼有一定的淬透性、不易脫碳、表面質(zhì)量好等碳素彈簧鋼即含碳量WC在0.6%-0.9%范圍內(nèi)的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。合金彈簧鋼主要是硅錳系鋼種，它們的含碳量稍低，主要靠增加硅含量Wsi提高性能；另外還有硌、鎢、釩的合金彈簧鋼。近年來(lái)，結(jié)合中國(guó)資源，并根據(jù)汽車(chē)、拖拉機(jī)設(shè)計(jì)新技術(shù)的要求，研制出在硅錳鋼基礎(chǔ)上加入硼、鈮、鉬等元素的新鋼種，延長(zhǎng)了彈簧的使用壽命，提高了彈簧質(zhì)量。

性能要求

彈簧在沖擊、振動(dòng)或長(zhǎng)期交應(yīng)力下使用，所以要求彈簧鋼有高的抗拉強(qiáng)度、彈性極限、高的疲勞強(qiáng)度。在工藝上要求彈簧鋼有一定的淬透性、不易脫碳、表面質(zhì)量好等碳素彈簧鋼即含碳量WC在0.6%-0.9%范圍內(nèi)的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。合金彈簧鋼主要是硅錳系鋼種，它們的含碳量稍低，主要靠增加硅含量Wsi提高性能；另外還有硌、鎢、釩的合金彈簧鋼。近年來(lái)，結(jié)合中國(guó)資源，并根據(jù)汽車(chē)、拖拉機(jī)設(shè)計(jì)新技術(shù)的要求，研制出在硅錳鋼基礎(chǔ)上加入硼、鈮、鉬等元素的新鋼種，延長(zhǎng)了彈簧的使用壽命，提高了彈簧質(zhì)量。

生產(chǎn)工藝

 

彈簧鋼材有熱軋材、冷拉鋼材、冷軋鋼帶等。彈簧鋼的冶煉是很重要的，必須保證有優(yōu)良的冶金質(zhì)量，不僅要保證準(zhǔn)確的化學(xué)成分，而且要有高純凈度，硫、磷、氧、氮等含量要低，鋼質(zhì)均勻性、穩(wěn)定性要好。彈簧鋼的冶金質(zhì)量應(yīng)達(dá)到優(yōu)質(zhì)鋼、***優(yōu)質(zhì)鋼的水平。

彈簧鋼的表面質(zhì)量和尺寸精度對(duì)彈簧的性能和壽命有極大的影響。因?yàn)閺椈射摬慕回洜顟B(tài)的表面除去表面噴丸強(qiáng)化之外不再進(jìn)行加工，因而也就是成品彈簧的工作表面，原有表面上的各種缺陷也留給了彈簧。所以彈簧鋼材表面要求極高，對(duì)脫碳、裂紋、折疊、結(jié)疤、夾雜、分層等限制極嚴(yán)。各種表面缺陷會(huì)使彈簧早期***、縮短壽命。以圓截面的鋼絲為例，成品彈簧的強(qiáng)度和剛度分別與鋼絲直徑的三次方和四次方成正比，鋼絲直徑的微小變化會(huì)導(dǎo)致彈簧性能的巨大波動(dòng)，所以要嚴(yán)格控制鋼材的外形和尺寸公差。這樣，彈簧鋼的加工變形（熱軋、冷軋、冷拔等）就十分重要了，必須極認(rèn)真地對(duì)待。

熱軋彈簧鋼材有圓鋼、方鋼、扁鋼等。鋼材表面質(zhì)量要求較高，可以熱軋態(tài)交貨或者經(jīng)熱處理后交貨，以保證硬度不超過(guò)規(guī)定值，便于制簧。熱軋材可以冷態(tài)制成螺旋彈簧，對(duì)于截面尺寸較大者需加熱后制成彈簧。彈簧成型后再經(jīng)淬火、中溫回火，回火溫度約為350～550℃，以獲得較高屈強(qiáng)比和良好的綜合力學(xué)性能。

因熱軋材截面尺寸較大，故應(yīng)采用淬透性足夠高的牌號(hào)，保證心部淬透。若心部出現(xiàn)非馬氏體轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，如鐵素體、貝氏體等，則回火后的性能降低，特別是疲勞性能。

冷拉（軋）彈簧鋼材包括鋼絲、鋼帶。這類(lèi)鋼材的表面質(zhì)量和尺寸精度要求格外嚴(yán)格。鋼絲的生產(chǎn)工藝有油淬火和冷拉兩種。

油淬火鋼絲是把鋼絲冷拔到規(guī)定尺寸后再加熱、油淬火和鉛浴回火，故鋼絲出廠時(shí)已具備所需力學(xué)性能，制成彈簧后只要回火，消除應(yīng)力即可使用。優(yōu)點(diǎn)是整批性能均勻，穩(wěn)定，挺直性好，適于大批量生產(chǎn)，可制造各種重要彈簧，特別是閥門(mén)彈簧。牌號(hào)有65Mn、50CrVA、60Si2Mn、55CrSi等。

合金彈簧鋼絲也可以冷拉態(tài)交貨，或經(jīng)退火、正火、回火處理后交貨，制成彈簧后再淬火、回火。其性能不如油淬火鋼絲均勻、穩(wěn)定，生產(chǎn)效率也低，成本高，多用于小批量彈簧生產(chǎn)。

此外，***近也研究了用高頻感應(yīng)加熱處理高強(qiáng)度彈簧鋼絲的工藝。冷拉鋼絲在連續(xù)感應(yīng)加熱裝置上進(jìn)行淬火和回火，其內(nèi)部***均勻、細(xì)小，塑性和韌性以及彈減抗力、疲勞極限、斷裂韌性等都明顯優(yōu)于常規(guī)處理的鋼絲。這種鋼絲在美國(guó)、日本都已有生產(chǎn)，制造汽車(chē)、摩托車(chē)的懸掛彈簧、發(fā)動(dòng)機(jī)閥門(mén)彈簧，卡車(chē)、拖車(chē)等的緊急制動(dòng)彈簧及各種高強(qiáng)度機(jī)械彈簧，使用效果令人滿意。另外，感應(yīng)加熱處理在彈簧扁鋼生產(chǎn)上也得到應(yīng)用。

還有一種鋼絲生產(chǎn)工藝，即鉛浴等溫淬火。鋼材奧氏體化后在鉛浴中等溫，生成細(xì)小珠光體***，然后冷拉到規(guī)定尺寸。通過(guò)調(diào)整鋼中碳含量和冷變形量控制鋼絲的力學(xué)性能，制簧后不需熱處理，只要消除加工應(yīng)力即可使用。應(yīng)用這種工藝生產(chǎn)的都是碳素鋼鋼絲，但也有少數(shù)合金鋼（如65Mn）鋼絲。

冷軋彈簧鋼帶一般也是冷軋或再經(jīng)退火后供貨，制成彈簧后再淬火回火處理，或僅回火以消除加工應(yīng)力。

熱處理規(guī)范

鋼號(hào)淬火溫度淬火介質(zhì)硬度要求回火溫度冷卻介質(zhì)硬度要求應(yīng)用范圍

65780-830水或油400-600線徑小于12-15mm的螺旋彈簧、彈簧墊圈

65Mn810-830油或水>60 370-400水42-50 5-10mm的板***及7-10mm的卷簧

50CrV850-870油>58 400-55水45-50界面較大和較重要的板***及螺旋彈簧

50CrV850-870油>58 370-420油45-52 300C以下工作的高溫彈簧

60Si2MnA860-880油>60 500-520水HB363-444厚度8-12mm的板***

應(yīng)用實(shí)例

1. 65 、70 、85等鋼號(hào)

可得到很高強(qiáng)度、硬度、屈強(qiáng)比，但淬透性小，耐熱性不好，承受動(dòng)載和疲勞載荷的能力低應(yīng)用非常廣泛，但多用于工作溫度不高的小型彈簧或不太重要的較大彈簧。如汽車(chē)、拖拉機(jī)、鐵道車(chē)輛及一般機(jī)械用的彈簧。

65MN成分簡(jiǎn)單，淬透性和綜合力學(xué)性能、脫碳等工藝性能均比碳鋼好，但對(duì)過(guò)熱比較敏感，有回火脆性，淬火易出裂紋 價(jià)格較低，用量很大。制造各種小截面扁簧、圓簧、發(fā)條等，亦可制氣門(mén)彈簧、彈簧環(huán)，減震器和離合器***、剎車(chē)簧等。

2. 55Si2Mn 、60Si2Mn 、60Si2MnA

硅含量（Wsi）高（上限達(dá)2.00%）。

強(qiáng)度高，彈性好。抗回火穩(wěn)定性好。易脫碳和石墨化。淬透性不高。

主要的彈簧鋼類(lèi)，用途很廣。制造各種彈簧，如汽車(chē)、機(jī)車(chē)、拖拉機(jī)的板簧、螺旋彈簧，汽缸安全閥簧及一些在高應(yīng)力下工作的重要彈簧，磨損嚴(yán)重的彈簧。

55Si2MnB因含硼，其淬透性明顯改善 輕型、中型汽車(chē)的前后懸掛彈簧、副簧。

55Si2MnB中國(guó)自行研制的鋼號(hào)，淬透性、綜合力學(xué)性能、疲勞性能均較60Si2Mn鋼好 主要制造中、小型汽車(chē)的板簧，使用效果好，亦可制其他中等截面尺寸的板簧、螺旋彈簧。

3. 60Si2CrA 60Si2CrVA

高強(qiáng)度彈簧鋼。淬透性高，熱處理工藝性能好。因強(qiáng)度高，卷制彈簧后應(yīng)及時(shí)處理消除內(nèi)應(yīng)力制造載荷大的重要大型彈簧。60Si2CrA可制汽輪機(jī)汽封彈簧、調(diào)節(jié)彈簧、冷凝器支承彈簧、高壓水泵碟形彈簧等。60Si2CrVA鋼還制作極重要的彈簧，如常規(guī)***取彈鉤彈簧、破碎機(jī)彈簧。

4. 55CrMnA

60CrMnA突出優(yōu)點(diǎn)是淬透性好，另外熱加工性能、綜合力學(xué)性能、抗脫碳性能亦好 大截面的各種重要彈簧，如汽車(chē)、機(jī)車(chē)的大型板簧、螺旋彈簧等。

5. 60CrMnMoA

在現(xiàn)有各種彈簧鋼淬透性***高。力學(xué)性能、抗回火穩(wěn)定性等亦好大型土木建筑、重型車(chē)輛、機(jī)械等使用的超大型彈簧。鋼板厚度可達(dá)35mm以上，圓鋼直徑可超過(guò)60mm。

6. 50CrVA

少量釩提高彈性、強(qiáng)度、屈強(qiáng)比和彈減抗力，細(xì)化晶粒，減小脫碳傾向。碳含量較小，塑性、韌性較其他彈簧鋼好。淬透性高，疲勞性能也好各種重要的螺旋彈簧，特別適宜作工作應(yīng)力振幅高、疲勞性能要求嚴(yán)格的彈簧，如閥門(mén)彈簧、噴油嘴彈簧、氣缸脹圈、安全閥簧等。

7. 60CrMnBA

淬透性比60CrMnA高，其他各種性能相似 尺寸更大的板簧、螺旋彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧等。

8. 30W4Cr2VA

高強(qiáng)度耐熱彈簧鋼。淬透性很好。高溫抗松弛和熱加工性能也很好工作溫度500~C以下的耐熱彈簧，如汽輪機(jī)主蒸汽閥彈簧、汽封彈***、鍋爐安全閥彈簧、400t鍋爐碟形閥彈簧等。

東紅金屬獨(dú)有優(yōu)勢(shì)：庫(kù)存現(xiàn)貨充足，自配車(chē)隊(duì)，隨訂隨發(fā)貨。凡二

次與本公司合作，免吊裝費(fèi)，切割費(fèi)，開(kāi)平費(fèi)、近地區(qū)運(yùn)輸費(fèi)等小額

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東紅金屬主營(yíng)彈簧鋼牌號(hào)如下： 

中國(guó)彈簧鋼：65 70 65Mn 70Mn 55Si2Mn 55SI2MnB 55SI2MnVB 60Si2Mn 60Si2MnA 60SI2CrA 60Si2CrVA 55CrVA 60CrMnBA 55CrMnA 60CrMnA 60CrMnOA 30W4Cr2VA 70Si2CrA 55CrSiA 
臺(tái)灣中***簧鋼：SK3 SK5 SK7 SKS51 S55C S65C SK85 SK4 SK85 T8A T12A T10A 
美國(guó)芬可樂(lè)彈簧鋼1065 1070 1084 1566 1572 9255 9260 5155 5160 4151 6150 51B60H 
德國(guó)撒斯特彈簧鋼C67E CK67 C75E CK75 C85E CK85 C101E CK101 38Si6 38Si7 46Si7 51Si7 55Si7 56Si7 65Si7 71Si7 60SiMn 51MnV7 54SiCr6 60SiCr7 67SiCr7 55Cr3 51CrV4 50CrV4 58CrV4 51CrMO4 45CrMOV6-7 52MnCrB3 
日本住友彈簧鋼SUP3 SUP6 SUP7 SUP9 SUP9A SUP10 SUP11A SUKP12 SUP13 S50C-CSP S55C-CSP S60C-CSP S65C-CSP S70C-CSP SK5-CSP SUP10-CSP 
英國(guó)彈簧鋼：251A58 251A60 251H60 525A58 525A60 525A61 685A57 685H57 704A60 704H60 705A60 705H60 735A51 735H51 735A54 805H60 925A60 060A96 070A72 070A78 080A52 080A67 060A96 070A72 090A65 685A55 735A50 
彈簧鋼絲：0.5-5.0mm 
彈簧鋼棒：5.0-150mm 
鋼帶規(guī)格:厚度從0.025mm-2.50mm，寬度3mm-365mm， 
鋼帶硬料厚度0.05mm-2.50mm，寬度3mm-330mm。硬料鋼帶表面可以拋光、發(fā)藍(lán)、發(fā)黃處理。 

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