1.彈簧鋼的定義: 彈簧鋼是指由于在淬火和回火狀態下的彈性,而專門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,即在規定的范圍之內,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永久變形。 彈簧鋼應具有優良的綜合性能,如力學性能(特別是彈性極限、強度極限、屈強比)、抗彈減性能(即抗彈性減退性能,又稱抗松弛性能)、疲勞性能、淬透性、物理化學性能(耐熱、耐低溫、抗氧化、耐腐蝕等)。為了滿足上述性能要求,彈簧鋼具有優良的冶金質量(高的純潔度和均勻性)、良好的表面質量(嚴格控制表面缺陷和脫碳)、精確的外形和尺寸。 根據《鋼分類》標準,按照基本性能及使用特性一,彈簧鋼屬于機械結構用鋼;按照質量等級,屬于特殊質量鋼,即在生產過程中需要特別嚴格控制質量和性能的鋼。按照我國習慣,彈簧鋼屬于特殊鋼. 2.合金彈簧鋼 合金彈簧鋼是在碳素鋼的基礎上,通過適當加入一種或幾種合金元素來提高鋼的力學性能、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。在這些系列的基礎上,有一些牌號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,如優質碳素結構鋼、碳素工具鋼、高速工具鋼、不銹鋼,選擇一些牌號作為彈簧用鋼。 彈簧鋼概述 彈簧在沖擊、振動或長期交應力下使用,所以要求彈簧鋼有高的抗拉強度、彈性極限、高的疲勞強度。在工藝上要求彈簧鋼有一定的淬透性、不易脫碳、表面質量好等碳素彈簧鋼即含碳量wc在0.6％-0.9％范圍內的優質碳素結構鋼。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,結合我國資源,并根據汽車、拖拉機設計新技術的要求,研制出在硅錳鋼基礎上加入硼、鈮、鉬等元素的新鋼種,延長了彈簧的使用壽命,提高了彈簧質量 彈簧鋼的特性: ①高的彈性極限σe和屈強比σs/σb,以保證優良的彈性性能,即吸收大量的彈性能而不產生塑性變形; ②高的疲勞極限,疲勞是彈簧的最主要破壞形式之一,疲勞性能除與鋼的成分結構有關以外,還主要地受鋼的冶金質量(如非金屬夾雜物)和彈簧表面質量(如脫碳)的影響; ③足夠的塑性和韌性,以防止沖擊斷裂; ④其它性能,如良好的熱處理和塑性加工性能,特殊條件下工作的耐熱性或耐蝕性要求等。 2.成分特點鋼中碳與合金元素的含量及作用為: (1)中、高碳一般地,碳素彈簧鋼wc=0.6％~0.9％,合金彈簧鋼wc=0.45％~0.70％,經淬火加中溫回火后得到回火托氏體組織,能較好地保證彈簧的性能要求。 (2)合金元素普通用途的合金彈簧鋼一般是低合金鋼。主加元素為si、mn、cr等,其主要作用是提高淬透性、固溶強化基體并提高回火穩定性;輔加元素為mo、w、v等強碳化物形成元素,主要作用有防止si引起的脫碳缺陷、mn引起的過熱缺陷并提高回火穩定性及耐熱性等。