弹簧材料比较

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选择弹簧材料时,应考虑其用途、使用条件(载荷性质、大小及循环特性、

工作持续时间、工作温度等)以及加工、热处理和经济性等因素。

为了保障弹簧能够可靠地工作,其材料除应满足具有较高的强度极限和屈服极限外,还必须具有较高的弹性极限、疲劳极限、冲击韧性、塑性和良好的热处理工艺性等。表20-2列出了几种主要弹簧材料及其使用性能。实践中应用最广泛的就是弹簧钢,其品种又有碳素弹簧钢、低锰弹簧钢、硅锰弹簧钢和铬钒钢等。图20-2给出了碳素弹簧钢丝的抗拉强度极限。

弹簧材料选择必须充分考虑到弹簧的用途、重要程度与所受的载荷性质、大小、循环特性、工作温度、周围介质等使用条件,以及加工、热处理和经济性等因素,以便使选择结果与实际要求相吻合。钢是最常用的弹簧材料。当受力较小而又要求防腐蚀、防磁等特性时,可以采用有色金属。此外,还有用非金属材料制做的弹簧,如橡胶、塑料、软木及空气等。碳素弹簧钢(如65、70钢):价格便宜、来源方便,但弹性极限低;

低锰弹簧钢(如65Mn):淬透性好、强度较高,淬火后易产生裂纹

硅锰弹簧钢(如60Si2MnA):弹性极限高,回火稳定性好,力学性能良好;

铬钒钢(如50CrVA):耐疲劳和抗冲击性能好,价格贵,用于要求高的场合。

表20-2 主要弹簧材料及其许用应力

击载荷的场合;Ⅲ类N<103。

2.碳素弹簧钢丝按机械性能不同分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅱa、Ⅲ四组,Ⅰ组强度最高,依次为Ⅱ、Ⅱa、Ⅲ组。

3.弹簧的工作极限应力τlim:Ⅰ类≤1.67[τ];Ⅱ类≤1.25[τ];Ⅲ类≤1.12[τ]。

4.轧制钢材的机械性能与钢丝相同。

5.碳素钢丝的切变模量和弹性模量对0.5~4mm直径有效,>4mm取下限。

弹簧常用材料(摘自GB/T1239.6-92)

我认为65Mn比较好,不知道你们用弹簧钢做什么产品,请看65Mn,60Si2Mn,50CrVA弹簧钢的区别

65Mn

1 综述:该钢为常用弹簧钢。它强度高、淬透性好、脱碳倾向小、价格低、切削加工性好。但有过热敏感性,易产生淬火裂纹,并有回火脆性。用途广泛,用于制造各种截面较小的扁、圆弹簧、板簧和弹簧片。

2 相当于国外牌号:65Γ(俄)、1065(美)、080A67\EN43E(英)。

3 成分(WC%)C:0.62-0.75 Mn0.90-1.20 Si:0.17-0.37 S≤0.030 P≤0.035 Cr≤0.25 Ni≤0.25

4 热处理制度:830℃OC+540℃AC (回火、空冷)

5 技术条件规定的性能

60Si2MnA

1综述

它是用途十分广泛的一种合金弹簧钢。该钢淬透性好。淬火回火后具有较高的强度和弹性极限。较高的屈强比(б0.2/бb)和抗松弛能力及回火稳定性。如需用等温淬火其综合性能

更好。尤其疲劳寿命显着提高,但该钢脱碳倾向大,冷变形塑性低。切削加工比较重。主要用于250℃以下工作的厚度小于10mm。直径<25 mm的各种板簧、螺旋弹簧、安全阀弹簧、减振弹簧、仪表弹簧等。

2 相当于国外牌号:60C2A(俄);9260(美);SUP6(日);250A58、250A61、En45A(英)。

3 化学成份(Wt℅)C 0.56~0.64;Mn 0.60~0.90;Si 1.50~2.00;S≤0.040;P≤0.040;Cr ≤0.35;Ni≤0.35。

4 热处理:棒材870℃OC+440 回火。

5 技术条件规定性能:

50CrVA

1综述

该钢是高级优质弹簧钢。具有高的比例极限和强度,高的疲劳度和良好的塑性及韧性,良好的回火稳定性,当加热到300℃弹性仍可保持。该钢切削加工性尚好。但冷作塑性较差。焊接性差。适用于制造重要的承受大应力的各种弹簧,使用温度不超过400℃。

2相当于国外牌号50×Фa(俄);6150(美);SUP10(日);735A50 En75(英)50CV(法)3化学成份(Wt℅)C 0.45~0.54;Mn 0.50~0.80;Si 0.17~0.37;S≤0.030;P≤0.030;Cr ≤0.80~1.10;Ni≤0.35;V 0.10~0.20。

4热处理制度860℃OC+440~500℃OC (回火、油冷)

5技术条件规定的技能

说明:δb 强度极限Mpa

δ5 长度为5d试样。拉起后的延伸率(%)δp 比例极限Mpa

δ10 长度为10d试样。拉起后的延伸率(%)δ0.2 2%残余伸长屈服长度Mpa

ψ断面收缩率(%)

OC 油冷

HBS 布氏硬度

WC 水冷

HRC(RC) 洛氏硬度

AC 空冷

HBV 纸氏硬度

65Mn,60Si2Mn,50CrVA弹簧钢的区别

弹簧材料的发展

弹簧应用技术的发展,对材料提出了更高的要求。主要是在高应力下的提高疲劳寿命和抗松弛性能;其次是根据不同的用途,要求具有耐蚀性、非磁性、导电性、耐磨性、耐热性等。为此,弹簧材料除开发了新品种外,另外严格控制化学成分,降低非金属夹杂,提高表面质量和尺寸精度等方面也取得了有益的成效。

1.合金钢的发展气门弹簧和悬架弹簧已广泛应用Si-Cr钢。为了提高疲劳寿命和抗松弛性能,在Si-Cr钢中添加V、Mo。同时开发了Si-Cr拉拔钢丝,其在高温下工作时的抗松弛性能,比琴钢丝好。随着发动机高速小型化,抗颤振性能好、质量轻、弹性模量小的Ti合金得到了较为广泛的应用,其强度可达2000Mpa。

2.不锈钢丝的发展

1 )奥氏体组织不锈钢丝强度比铁素体组织的好,其耐蚀性也优于马氏体组织,因面应用范围不断扩大。

2)低温拔丝或低温氮化拔丝可提高钢丝强度。马氏体受热时组织不稳定,而在低温液体氮中拔丝能形成隐针状马氏体,可获得热态高强度。此种钢丝在美国和日本已有不少应用,但目前只能处理1mm以下的钢丝。

3)电子设备中的精密弹簧要求非磁性,此种钢丝在拉拔加工时,不能生成隐针状马氏体。为此要添加N、Mn、Ni等元素。为了满足这方面的需求,美国开发了AUS205(0.15C-17Cr-1Ni-15Mn-0.3N)和YUS(0.17C-21Cr-5Ni-10Mn-0.3N)。由于Mn的含量增加,加工中不会生成隐针状马氏体。经固溶处理,强度可达2000Mpa,疲劳性能高,优于SUS304。3.提高材料纯度对高强度材料,严格控制夹杂,提高纯度以保证其性能。如气门弹簧材

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