彈簧鋼的性能介紹

1、常用牌號(hào)：常用合金彈簧鋼的牌號(hào)、化學(xué)成分、熱處理、力學(xué)性能及用途。常用的合金彈簧鋼有60Si2Mn、50CrVA、30W4Cr2VA等。60Si2Mn鋼是應(yīng)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(qiáng)度、淬透性、耐回火性都比碳素彈簧鋼高，工作溫度達(dá)250，缺點(diǎn)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(jī)械、鐵道車輛、汽車、拖拉機(jī)上都有廣泛的應(yīng)用。30W4Cr2VA是高強(qiáng)度的耐熱彈簧，用于500以下工作的彈簧成型方法：對(duì)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5080的溫度熱成形，對(duì)直徑或板簧厚度小于810mm的小

2、彈簧，常用冷拔彈簧鋼絲冷卷成形。為保證彈簧具有高的強(qiáng)度和足夠的韌性，通常50CrVA鋼的力學(xué)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(qiáng)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(jī)汽封彈簧等。常采用淬火+中溫回火。對(duì)熱成形彈簧，可采用熱成形余熱淬火，對(duì)熱冷成形的彈簧，有時(shí)可省去淬火、中溫回火工藝，成形后只需進(jìn)行200300進(jìn)行去應(yīng)力退火即可。彈簧鋼熱處理后通常進(jìn)行噴丸處理，其目的是在彈簧表面產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力，以提高彈簧的疲勞強(qiáng)度。性能：硬度為4048HRC，有較高的彈性極限和疲勞強(qiáng)度，以及一定的塑性和韌性彈簧是起

3、緩沖、減振和儲(chǔ)能等作用。彈簧一般是在交變應(yīng)力下工作，常見(jiàn)的破壞形式是疲勞破壞，因此，必須具有高的屈服點(diǎn)和屈強(qiáng)比（s/ b）、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(shí)，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(guò)熱。一些特殊彈簧還要求有耐熱性、耐蝕性或在長(zhǎng)時(shí)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(qiáng)度較低，只能用來(lái)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?；瘜W(xué)成分：合金彈簧鋼為中、高碳成分，一般wC=0.50.7，以滿足高彈性、高強(qiáng)度的性能要求。加入的合金元素主要是Si、 Mn、

4、Cr，作用是強(qiáng)化鐵素體、提高淬透性和耐回火性。但加入過(guò)多的Si會(huì)造成鋼在加熱時(shí)表面容易脫碳，加入過(guò)多的Mn容易使晶粒長(zhǎng)大。加入少量的V和Mo可細(xì)化晶粒，從而進(jìn)一步提高強(qiáng)度并改善韌性。此外，它們還有進(jìn)一步提高淬透性和耐回火性的作用。55Si2Mn特性：強(qiáng)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2557mm；水中約為4488mm；此鋼宜油淬、水淬時(shí)有形成裂紋傾向，無(wú)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

5、于制造鐵道車輛、汽車、拖拉機(jī)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(yīng)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90180mm，疲勞強(qiáng)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(qiáng)度、韌及塑性及淬透性均比60Si2MnA鋼高，油中臨界淬透直徑約為50107mm；熱加工性能良好，熱處理時(shí)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5

6、5Si2Mn鋼相比，強(qiáng)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3773mm，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(yīng)用廣泛，適用于制造鐵道車輛、汽車、拖拉機(jī)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(yīng)力和振動(dòng)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(zhì)中的耐熱彈簧；用于承受交變載荷和高應(yīng)力下工作的大型重要卷制彈簧和承受劇烈磨損的機(jī)械零件。60Si2CrA特性：與60Si2MnA鋼相比，塑性相近，但抗拉強(qiáng)度和屈服點(diǎn)均較高；熱處理過(guò)熱敏感性和脫碳傾向小，淬透性高，油

7、中臨界淬透直徑約為37114mm，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(yīng)力及工作溫度<300C條件下工作的彈簧，如調(diào)速器彈簧、汽輪機(jī)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(xué)性能更好。用途：適用于制造工作溫度在低于300350條件下使用的耐熱彈簧及承受沖擊性應(yīng)力和高載荷的重要彈簧。55CrMnA、60CrMnA特性：具有較高的強(qiáng)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(yīng)選擇合適的回火溫度和冷卻速度；一般在淬

8、火并中溫回火狀態(tài)下使用。用途：適用于制造汽車、拖拉機(jī)等工業(yè)上制造較大載荷和應(yīng)力條件下工作的板彈簧和直徑較大（可達(dá)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(xué)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(wú)回火脆性傾向。用途：適用于制造車輛、拖拉機(jī)等工業(yè)上用于受重載應(yīng)力較大和直徑較大（可達(dá)100mm）的螺旋形彈簧。50CrVA特性：有較高韌性、強(qiáng)度和彈性極限、疲勞強(qiáng)度，較低的彈性模量、較高的屈強(qiáng)比和淬透性，直徑在3045mm的圓棒試樣，油中可淬透；熱處理時(shí)過(guò)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(shí)

9、具有形成白點(diǎn)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(zhì)中、工作溫度<400的其創(chuàng)收大截面的重要調(diào)質(zhì)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100150mm。用途：適用于制造大型彈簧，如推土機(jī)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(qiáng)度的耐熱彈簧鋼，有良好的室溫和高溫力學(xué)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(diào)質(zhì)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

10、簧、汽輪機(jī)上氣封彈簧片等。60SiMn5德國(guó)(DIN)標(biāo)準(zhǔn)彈簧鋼(1.5142)C: 0.55-0.65 SI: 1.00-1.30 MN: 0.90-1.10 P: 0.050 S: 0.050 N: 0.00755CR3彈簧鋼()1.7176C: 0.52-0.59 SI: 0.25-0.50 MN: 0.70-1.00 P: 0.030 S: 0.030日本彈簧鋼:SUP2 SUP6 SUP7 SUP9 SUP12等58CRV4德國(guó)DIN標(biāo)準(zhǔn)彈簧鋼(1.8161)C: 0.55-0.62 SI: 0.15-0.40 MN: 0.70-1.10 P: 0.035 S: 0.035 CR:

11、0.90-1.20 V:0.10-0.20美國(guó)芬可樂(lè)彈簧鋼5155（ASTM A322)/化學(xué)成分:C碳:0.52-0.60 Si硅:0.17-0.37 Cr鉻:0.65-0.95 Mn錳:0.65-0.95 Cu銅:0.25 Ni 鎳:0.35 P磷:0.030 S硫:0.030 性能及應(yīng)用：具有良好的強(qiáng)度、塑性和韌性。用途：制造負(fù)荷較重、應(yīng)力較大的板簧和直徑較大的螺旋彈簧65mn彈簧鋼介紹 標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 1222-1984特性及適用范圍：65Mn彈簧鋼，錳提高淬透性，12mm的鋼材油中可以淬透，表面脫碳傾向比硅鋼小，經(jīng)熱處理后的綜合力學(xué)性能優(yōu)于碳鋼，但有過(guò)熱敏感性和回火脆性。用作小尺寸各

12、種扁、圓彈簧、座墊彈簧、彈簧發(fā)條，也可制作彈簧環(huán)、氣門簧、離合器簧片、剎車彈簧及冷拔鋼絲冷卷螺旋彈簧1。65mn 強(qiáng)度.硬度.彈性和淬透性均比65號(hào)鋼高，具有過(guò)熱敏感性和回火脆性傾向，水淬有形成裂紋傾向。退火態(tài)可切削性尚可，冷變形塑性低，焊接性差。 受中等載荷的板彈簧，直徑達(dá)7-20mm的螺旋彈簧及彈簧墊圈.彈簧環(huán)。高耐磨性零件，如磨床主軸.彈簧卡頭.精密機(jī)床絲桿.切刀.螺旋輥?zhàn)虞S承上的套環(huán).鐵道鋼軌等。55Si2Mn彈簧鋼介紹 標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 1222-198455Si2Mn彈簧鋼特性及適用范圍：55Si2Mn彈簧鋼硅和錳提高彈性強(qiáng)度和屈強(qiáng)比，提高淬透性，抗回火穩(wěn)定性和抗松弛穩(wěn)定性

13、，過(guò)熱敏感性也較小，但脫碳傾向較大，尤其是硅與碳含量較高時(shí)，碳易于石墨化，使鋼變脆。55Si2Mn彈簧鋼用作汽車、拖拉機(jī)和機(jī)車上的減振板簧和螺旋彈簧、氣缸安全閥簧，還可用作250以下使用的耐熱彈簧。 55Si2Mn彈簧鋼化學(xué)成份：碳 C ：0.520.60、硅 Si：1.502.00、錳 Mn：0.600.90 、硫 S ：0.035、磷 P ：0.035 、鉻 Cr：0.35 、鎳 Ni：0.35、銅 Cu：0.2555Si2Mn55Si2Mn彈簧鋼力學(xué)性能：抗拉強(qiáng)度 b (MPa)：1274(130)、屈服強(qiáng)度 s (MPa)：1176(120)、伸長(zhǎng)率 10 ()：6 、斷面收縮率 ()

14、：30、硬度：熱軋,302HB;冷拉+熱處理,321HB 55Si2Mn彈簧鋼熱處理規(guī)范及金相組織：熱處理規(guī)范：淬火870±20,油冷; 回火480±50(特殊需要時(shí),±30)。金相組織：回火屈氏體。交貨狀態(tài)：熱軋鋼材以熱處理或不熱處理狀態(tài)交貨，冷拉鋼材以熱處理狀態(tài)交貨。55SI2MNB特性及適用范圍：硅和錳提高彈性強(qiáng)度和屈強(qiáng)比，提高淬透性，抗回火穩(wěn)定性和抗松弛穩(wěn)定性，過(guò)熱敏感性也較小，但脫碳傾向較大，尤其是硅與碳含量較高時(shí)，碳易于石墨化，使鋼變脆。用作汽車、拖拉機(jī)和機(jī)車上的減振板簧和螺旋彈簧、氣缸安全閥簧，還可用作 250以下使用的耐熱彈簧。化學(xué)成分：碳 C ：

15、0.520.60、硅 Si：1.502.00、錳 Mn：0.600.90、硫 S ：0.035、磷 P ：0.035、鉻 Cr：0.35、鎳 Ni：0.35、銅 Cu：0.25力學(xué)性能：抗拉強(qiáng)度 b (MPa)：1274(130)、屈服強(qiáng)度 s (MPa)：1176(120)、伸長(zhǎng)率 10 ()：6、斷面收縮率 ()：30硬度：熱軋,302HB;冷拉+熱處理,321HB熱處理規(guī)范：淬火870±20,油冷; 回火480±50(特殊需要時(shí),±30)。金相組織：回火屈氏體。交貨狀態(tài)：熱軋鋼材以熱處理或不熱處理狀態(tài)交貨，冷拉鋼材以熱處理狀態(tài)交貨。65、70、85、65MN

16、、55Si2Mn、55Si2MnB、55SiMnVB、60Si2Mn、60Si2Mn、60Si2Mn、60Si2Mn、55CrMnA、60CrMnA、60CrMnMoA、50CrVA、50CrVA、60CrMnBA、30W4CVA、C42、45Cr4、36NiCrMo16、36NCD16、40Si7、45C4、45SiCrMo6、46S7、50SiCrMo6、50SCD6、51CrMoV4、51CDV4、51CV4、54SiCr6、54SiCrV6、55Cr3、55C3、56Si7、56SiCr7、56SC7、56SiCrV7、60Cr3、60CrMo3、60CrMo4、60Si7、60SiC

17、r3、61SC7、61SiCr7、51Si7、51S7、52SiCrNi51.1231、1.1248、1.1269、1.1274、1.5022、1.5023、1.5024、1.5025、1.5026、1.5028、1.5029、1.5142、1.5225、1.7102、1.7108、1.7103、1.7176、1.8159、1.8161、1.7701、1.7737、1.7138、C67E、C75E、59Si7、56SiCr7、61SiCr7、55SiCr63、55Cr3、60CrMo31、60CrMoV4、SUP3、SUP6、SUP7、SUP9、SUP9A、SUP10、SUP11A、SUP12

18、、SUP13、S50C等。合金彈簧鋼Si-Mn系55Si2Mn強(qiáng)度高、彈性好，抗回火穩(wěn)定性佳；但易脫碳和石墨化。含B鋼淬透性明顯提高主要的彈簧鋼類，用途很廣，可制造各種中等截面<25mm 的重要彈簧，如汽車、拖拉機(jī)板簧、螺旋彈簧等60Si2Mn 、55Si2MnB、55SiMnVB。Cr系50CrVA淬透性優(yōu)良、回火穩(wěn)定性高、脫碳與石墨化傾向低；綜合力學(xué)性能佳，有一定的耐蝕性，含V、Mo、W等元素的彈簧具有一定的耐高溫性；由于均為高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼，故疲勞性能進(jìn)一步改善用于制造載荷大的重型大型尺寸（5060mm）的重要彈簧，如發(fā)動(dòng)機(jī)閥門彈簧、常規(guī)武器取彈鉤彈簧、破碎機(jī)彈簧；耐熱彈簧，如

19、鍋爐安全閥彈簧、噴油嘴彈簧、氣缸脹圈等60CrMnA              60CrMnBA        60CrMnMoA         60Si2CrA        60Si2CrVA1）碳素彈簧鋼（即非合金彈簧鋼）其價(jià)格便宜但淬透性較

20、差，適合于截面尺寸較小的非重要彈簧，其中以SK5 SK7   65、65Mn最常用。2）合金彈簧鋼根據(jù)主加合金元素種類不同可分為兩大類：Si-Mn系彈簧鋼和Cr系彈簧鋼。前者淬透性較碳鋼高，價(jià)格不很昂貴，故應(yīng)用最廣，主要用于截面尺寸不大于25mm的各類彈簧，60Si2Mn是其典型代表；后者的淬透性較好，綜合力學(xué)性能高，彈簧表面不易脫碳，但價(jià)格相對(duì)較高，一般用于截面尺寸較大的重要彈簧，50CrVA是其典型代表。熱處理特點(diǎn)彈簧鋼的熱處理取決于彈簧的加工成形方法，一般可分為熱成形彈簧和冷成形彈簧兩大類：1）熱成形彈簧對(duì)截面尺寸10mm各種大型和形狀復(fù)雜的彈簧均采用熱成形（如熱軋、

21、熱卷），如汽車、拖拉機(jī)、火車的板簧和螺旋彈簧。其簡(jiǎn)明加工路線為：扁鋼或圓鋼下料 加熱壓彎或卷繞 淬火中溫回火 表面噴丸處理，使用狀態(tài)組織為回火托氏體。噴丸可強(qiáng)化表面并提高彈簧表面質(zhì)量，顯著改善疲勞性能。2）冷成形彈簧截面尺寸10mm的各種小型彈簧可采用冷成形（如冷卷、冷軋），如儀表中的螺旋彈簧、發(fā)條及彈簧片等。這類彈簧在成形前先進(jìn)行冷拉（冷軋）、淬火中溫回火或鉛浴等溫淬火后冷拉（軋）強(qiáng)化；然后再進(jìn)行冷成形加工，此過(guò)程中將進(jìn)一步強(qiáng)化金屬，但也產(chǎn)生了較大的內(nèi)應(yīng)力和脆性，故在其后應(yīng)進(jìn)行低溫去應(yīng)力退火（一般200400）。彈簧鋼成型方法彈簧成型方法：對(duì)直徑或板簧厚度大于10 mm的大彈簧，可在比正常淬

22、火溫度高出5080的溫度熱成形，對(duì)直徑或板簧厚度小于810mm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(qiáng)度和足夠的韌性，通常采用淬火+中溫回火。對(duì)熱成形彈簧，可采用熱成形余熱淬火，對(duì)熱冷成形的彈簧，有時(shí)可省去淬火、中溫回火工藝，成形后只需進(jìn)行200300進(jìn)行去應(yīng)力退火即可。彈簧鋼熱處理后通常進(jìn)行噴丸處理，其目的是在彈簧表面產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力，以提高彈簧的疲勞強(qiáng)度彈簧鋼性能介紹性能：硬度為4048HRC，有較高的彈性極限和疲勞強(qiáng)度，以及一定的塑性和韌性彈簧是起緩沖、減振和儲(chǔ)能等作用。彈簧一般是在交變應(yīng)力下工作，常見(jiàn)的破壞形式是疲勞破壞，因此，必須具有高的屈服點(diǎn)和屈強(qiáng)比（s/ b）、彈性

23、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(shí)，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(guò)熱。一些特殊彈簧還要求有耐熱性、耐蝕性或在長(zhǎng)時(shí)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(qiáng)度較低，只能用來(lái)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。彈簧鋼熱處理方法熱處理特點(diǎn)彈簧鋼的熱處理取決于彈簧的加工成形方法，一般可分為熱成形彈簧和冷成形彈簧兩大類： 1）熱成形彈簧對(duì)截面尺寸10mm各種大型和形狀復(fù)雜的彈簧均采用熱成形（如熱軋、熱卷），如汽車、拖拉機(jī)、火車的板簧和螺旋彈簧。其簡(jiǎn)明加工路線為：扁鋼或圓鋼下料 加熱壓彎或卷繞 淬火中溫回火 表面噴丸處理，使用狀態(tài)組織為回火托氏體。噴丸可強(qiáng)化表面并提高彈簧表面質(zhì)量，顯著改善疲勞