弹簧钢是专门用来制造各种弹簧和弹性元件或类似性能要求的结构零件的主要材料。 1.性能要求 ①高的弹性极限σe和屈强比σs/σb,以**优良的弹性性能,即吸收大量的弹性能而不产生塑性变形; ②高的疲劳极限,疲劳是弹簧的较主要破坏形式之一,疲劳性能除与钢的成分结构有关以外,还主要地受钢的冶金质量(如非金属夹杂物)和弹簧表面质量(如脱碳)的影响; ③足够的塑性和韧性,以防止冲击断裂; ④其它性能,如良好的热处理和塑性加工性能,特殊条件下工作的耐热性或耐蚀性要求等。 2.成分特点钢中碳与合金元素的含量及作用为: (1)中、高碳一般地,碳素弹簧钢wc=0.6%~0.9%,合金弹簧钢wc=0.45%~0.70%,经淬火加中温回火后得到回火托氏体组织,能较好地**弹簧的性能要求。 (2)合金元素普通用途的合金弹簧钢一般是低合金钢。主加元素为Si、Mn、Cr等,其主要作用是提高淬透性、固溶强化基体并提高回火稳定性;辅加元素为Mo、W、V等强碳化物形成元素,主要作用有防止Si引起的脱碳缺陷、Mn引起的过热缺陷并提高回火稳定性及耐热性等。 3.常用弹簧钢表12-10为我国常用弹簧钢的牌号、性能特点和主要用途,其成分、热处理工艺和力学性能可参照有关地区标准(如GB1222-1984)。表12-10常用主要弹簧钢的牌号性能特点与用途种类钢号性能特点产要用途碳素弹簧钢普通Mn量65硬度、强度、屈强比高,但淬透性差,耐热性不好,承受动载和疲劳载荷的能力**格低廉,多应用于工作温度不高的小型弹簧<12mm 或不重要的较大弹簧7085较高Mn量65Mn淬透性、综合力学性能**碳钢,但对过热比较敏感价格较低,用量很大,制造各种小截面 <15mm 的扁簧、发条、减震器与离合器簧片,刹车轴等合金弹簧钢Si-Mn系55Si2Mn强度高、弹性好,抗回火稳定性佳;但易脱碳和石墨化。 含B钢淬透性明显提高主要的弹簧钢类,用途很广,可制造各种中等截面<25mm 的重要弹簧,如汽车、拖拉机板簧、螺旋弹簧等60Si2Mn55Si2MnB55SiMnVBCr系50CrVA淬透性优良、回火稳定性高、脱碳与石墨化倾向低;综合力学性能佳,有一定的耐蚀性,含V、Mo、W等元素的弹簧具有一定的耐高温性;由于均为****钢,故疲劳性能进一步改善用于制造载荷大的重型大型尺寸(50~60mm)的重要弹簧,如发动机阀门弹簧、常规武器取弹钩弹簧、破碎机弹簧;耐热弹簧,如锅炉*阀弹簧、喷油嘴弹簧、气缸胀圈等 60CrMnA60CrMnBA60CrMnMoA60Si2CrA60Si2CrVA1)碳素弹簧钢(即非合金弹簧钢)其价格*但淬透性较差,适合于截面尺寸较小的非重要弹簧,其中以65、65Mn较常用。 2)合金弹簧钢根据主加合金元素种类不同可分为两大类:Si-Mn系弹簧钢和Cr系弹簧钢。前者淬透性较碳钢高,价格不很昂贵,故应用较广,主要用于截面尺寸不大于25mm的各类弹簧,60Si2Mn是其典型代表;后者的淬透性较好,综合力学性能高,弹簧表面不易脱碳,但价格相对较高,一般用于截面尺寸较大的重要弹簧,50CrVA是其典型代表。 4.热处理特点弹簧钢的热处理取决于弹簧的加工成形方法,一般可分为热成形弹簧和冷成形弹簧两大类:1)热成形弹簧对截面尺寸>10mm各种大型和形状复杂的弹簧均采用热成形(如热轧、热卷),如汽车、拖拉机、火车的板簧和螺旋弹簧。其简明加工路线为:扁钢或圆钢下料→ 加热压弯或卷绕 → 淬火中温回火 → 表面喷丸处理,使用状态组织为回火托氏体。喷丸可强化表面并提高弹簧表面质量,显著改善疲劳性能。2)冷成形弹簧截面尺寸<10mm的各种小型弹簧可采用冷成形(如冷卷、冷轧),如仪表中的螺旋弹簧、发条及弹簧片等。这类弹簧在成形前**行冷拉(冷轧)、淬火中温回火或铅浴等温淬火后冷拉(轧)强化;然后再进行冷成形加工,此过程中将进一步强化金属,但也产生了较大的内应力和脆性,故在其后应进行低温去应力退火(一般200~400℃)。
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日本钢材:SKT5 SKD11 SKD61 SLD DAC NAK80 PAK90 HPM-38 S50C PDS-5 FDAC YK30 YXM1 DC53 HPM50 SGT SKD1 SK2 SKS3 SKH51 SKH3 SKD2 50SS
瑞典钢材:618 718 818 718H 818H S136 S136H DF-2 8407 84072M 8407-MS QR0-90 XW-5 XW-10 XW-41 XW-42 S-7 HSP-41 HSP-42 ASP60 ASP-23 ASP-30 ASP-60 PRODAX-79 SKF-280 077-1 HSP41 HSP17 740 Viking V-4 V-6 V-10 420 S3364 440C 8416 H-1 DH31-S
奥国钢材:W302 M238 K460 M300 M201 K100 K110 S600 M310 K107 W300 W320 W303 M202 W400VMR W321 M333 M330 K340 S290PM S390PM S590PM S690PM S790PM S500 S705
德国钢材:2738 2510 2379 2343 2365 2344 2316H 2316 2311 2083 2080 2436 2367 2083H 3343
美国钢材:D6 D3 D2 A2 A6 A8 M4 3V 10V 01 H13
碳 化 钨:G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8 G9 G10 G11 SF-05 SF-15 SF-20 SF-30 SF-X CD650 CD636 CD750
钨钢牌号
G1 G2 G5 G6 G7 D30 D40 K05 K10 K20 YG3X YG3 YG4C YG6 YG8 V10 V20 V30 Z01 Z10 Z20 Z30 CD650 CD636 KD20 KG5 KG6 KG7 WF25 WF20 YL10.2
高速钢:SKH2 SKH-2 SKH9 SKH-9 SKH10 SKH-10 SKH51 SKH-51 SKH55 SKH-55 SKH56 SKH57 SKH58 SKH59 SKH-59 S290 S390 S590 S690 S790 W4 W6 W6Mo5Cr4V2 W18Cr4V
弹簧钢:60CrMnMoA 1.06161 1.5026 6150 SK7 SK5 S55C SUP7 SUP9 SUP12 SUP10 9255 9260 C67E C75E CK85 55Si2Mn
铝合金:6061 6063 5052 5083 7075 7072 2024 2017 3003 2A14 A2017 5754 5154 YL2 1070 1060 1010 1050 6082 7050 2124
国产和进口易切削钢牌号1213、1214、12L14、1215、SUM12、SUM22L、SUM24、Y12、Y15、Y15PB、Y100PB、Y20、Y30、Y40MN、9SMNPB28、1144、1117、1110……
各种进口国产红铜:钨铜 铍铜 铬铜 磷青铜 黄铜 三宝红铜等。 不 锈 钢:301 304 302 303 420 420S等国产不锈钢。
铍铜:BeCu-20 BeCu-30 BeCu-40 AC940
进口美国铝材:7075 7072 7055 7058 6061 6062 5052 5083 2024等国产合金铝材。
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