油淬火—回火弹簧钢丝发展与应用
弹簧钢丝的标准及用途牌号总结
弹簧钢丝的标准及用途牌号摘要我国弹簧纲丝标准是参照ISO和JIS制订的,本文以ISO和JIS为依据,分析了弹簧纲丝现行国家标准和行业标准的适用范围,各组别之间隐含的的差别,对弹簧钢丝的生产和使用都有参考价值。
关键词弹簧钢丝、标准、适用范围弹簧是机械行业和日常生活中最常用的零件,弹簧主要作用是利用自身形变时所储存的能量来缓和机械或零部件的震动和冲击、控制机械或零部件的运动。
1、弹簧钢丝的使用特性和用途弹簧在弹性范围内使用,卸载后应回复到原来位置,希望塑性变形越小越好,因此钢丝应具有高的弹性极限,屈服强度和抗拉强度。
屈强比越高,弹性极限就越接近抗拉强度,因而越能提高强度利用率,制成的弹簧弹力越强。
弹簧依靠弹性变形吸收冲击能量,所以弹簧钢丝不一定要有很高的塑性,但起码要有能承受弹簧成型的塑性,以及足够的能承受冲击能量的韧性。
弹簧通常在交变应力作用下长期工作,因此要有很高的疲劳极限,以及良好的抗蠕变和抗松弛性能。
在特定环境中使用的弹簧,对钢丝还会有一些特殊要求,例如:在腐蚀介质中使用的弹簧,必须有良好的抗腐蚀性能。
精密仪器中使用的弹簧,应具有长期稳定性和灵敏性,温度系数要低,品质因素要高,后效作用要小,弹性模量要恒定。
在高温条件下工作的弹簧,要求在高温时仍能保持足够的弹性极限和良好的抗蠕变性能等。
此外,还应考虑弹簧钢丝的成形工艺和热处理工艺。
冷拉弹簧钢丝和油淬火回火弹簧钢丝都以供货状态钢丝直接绕制弹簧,弹簧成形后经消除应力处理直接使用。
冷拉弹簧钢丝的抗拉强度要略高于油淬火回火钢丝。
大规格冷拉钢丝弹力太大,绕制弹簧很困难,所以冷拉弹簧钢丝使用规格一般小于8.0mm,油淬火回火钢丝使用规格一般小于13.0mm。
实际上直径13.0mm弹簧多选用轻拉状态弹簧钢丝,冷拉绕制成形后再淬回火使用。
直径15.0mm以上钢丝大多采用加热绕制工艺制簧。
弹簧根据运行状态可分为静态簧和动态簧。
静态弹簧指服役期振动次数有限的弹簧,如安全阀弹簧,弹簧垫,秤盘弹簧,定载荷弹簧,机械弹簧,手表游丝等。
弹簧钢丝的标准及用途
弹簧钢丝的标准及用途核心提示:弹簧是机械行业和日常生活中最常用的零件。
弹簧在弹性范围内使用,卸载后应回复到原来位置,希望塑性变形越小越好,因此钢丝应具有高的弹性极限,屈服强度和抗拉强度。
屈强比越高,弹性极限就越接近抗拉强度,因而越弹簧是机械行业和日常生活中最常用的零件。
弹簧在弹性范围内使用,卸载后应回复到原来位置,希望塑性变形越小越好,因此钢丝应具有高的弹性极限,屈服强度和抗拉强度。
屈强比越高,弹性极限就越接近抗拉强度,因而越能提高强度利用率,制成的弹簧弹力越强。
弹簧依靠弹性变形吸收冲击能量,所以弹簧钢丝不一定要有很高的塑性,但起码要有能承受弹簧成型的塑性,以及足够的能承受冲击能量的韧性。
弹簧通常在交变应力作用下长期工作,因此要有很高的疲劳极限,以及良好的抗蠕变和抗松弛性能。
在特定环境中使用的弹簧,对钢丝还会有一些特殊要求,例如:在腐蚀介质中使用的弹簧,必须有良好的抗腐蚀性能。
精密仪器中使用的弹簧,应具有长期稳定性和灵敏性,温度系数要低,品质因素要高,后效作用要小,弹性模量要恒定。
在高温条件下工作的弹簧,要求在高温时仍能保持足够的弹性极限和良好的抗蠕变性能等。
此外,还应考虑弹簧钢丝的成形工艺和热处理工艺。
冷拉弹簧钢丝和油淬火回火弹簧钢丝都以供货状态钢丝直接绕制弹簧,弹簧成形后经消除应力处理直接使用。
冷拉弹簧钢丝的抗拉强度要略高于油淬火回火钢丝。
大规格冷拉钢丝弹力太大,绕制弹簧很困难,所以冷拉弹簧钢丝使用规格一般小于8.0mm,油淬火回火钢丝使用规格一般小于13.0mm。
实际上直径13.0mm弹簧多选用轻拉状态弹簧钢丝,冷拉绕制成形后再淬回火使用。
直径15.0mm以上钢丝大多采用加热绕制工艺制簧。
弹簧根据运行状态可分为静态簧和动态簧。
静态弹簧指服役期振动次数有限的弹簧,如安全阀弹簧,弹簧垫,秤盘弹簧,定载荷弹簧,机械弹簧,手表游丝等。
动态弹簧指服役期振动次数达1×106次以上的弹簧,如发动机阀门弹簧,车辆悬挂簧,防震弹簧,联轴器弹簧,电梯缓冲弹簧等。
油淬火,回火弹簧钢丝,弹簧钢线
钢丝油淬火时,应确保油面高出钢丝≥4cm,但不能将淬火油溢出槽外,更不能进入炉体,确保生产安全,钢丝出油槽时,应尽量将附着在钢丝上的油擦干净。经常观察淬火油油
箱油位,不够及时添加。
为了尽量减少钢丝上的淬火油进入回火炉,增加除油装置。
(四)回火
炉温设定按工艺要求,钢丝在炉内不能交错,要梳理顺畅,铅锅入口处,由于钢丝带有
尽量减少钢丝上的污物,所以钢丝在进炉子前要经过除污装置。
(二)炉温设定按工艺单要求,应确保炉管里有保护气,即炉管出口处应冒火。保护气为液氨在催化剂作用下加热产生75%的氢和25%的氮。即:2NH3———→3H2+N2反应温度800℃~830℃为了尽量减少炉子的炉口结垢,考虑在炉口使用开槽钢管,并时常转动、除垢。
弹簧在国民经济各领域应用举例国民经济领域路机车及车辆减震弹簧高速铁路轨枕弹簧压板汽车摩托车悬架弹簧稳定杆气门弹簧离合器弹簧油泵弹簧变速箱弹簧摩托车减震弹簧安全带弹簧其它各类弹簧化工石油气体压缩机弹簧化工管道阀门弹簧石油钻机弹簧机器制造电动工具电机电器与造船各类用于荷重张紧缓冲复位用压缩拉伸扭转碟形模具继电器电刷弹簧船用柴油机和燃油泵弹簧轻工与纺织钟表发条弹簧各种家用电器减震复位弹簧纺织机摇架弹簧仪器仪表it弹性膜片传感器力负荷指示弹簧计算机用弹簧金床垫弹簧沙发弹簧健身器弹簧玩具锁具打火机弹簧各种弹簧铰链弹簧众多的应用领域中汽车和内燃机摩托车制造业是弹簧最大的用户销售额接近弹簧销售总额一半
残油,时间长了会起火,可干粉灭火剂熄灭,结块的复盖剂应清除,加新的。
(五)水冷
钢丝回火后应保证水冷却,并将残留水吹干,以免钢丝生锈。
(六)涂防锈油
为了防止钢丝生锈,应将钢丝均匀涂上一层簿簿的防锈油。
(七)收线
油淬火钢丝标准
油淬火钢丝标准弹簧标准:油淬火-回火弹簧钢丝标准简介: 本标准自实施之日起,代替并废止YB/T5008(原GB2271)《阀门用油淬火,回火铬钒合金弹簧钢丝》、YB/T5102(原GB4359)《阀门用油淬火,回火碳素弹簧钢丝》、YB/T5103(原GB4360)《油淬火,回火碳素弹簧钢丝》、YB/T5104(原GB4361)《油淬火,回火硅锰合金弹簧钢丝》和YB/T5105(原GB4362)《阀门用油淬火,回火铬硅胶合金弹簧钢丝》。
本标准修改采用ISO/FDIS8458-3《机械弹簧用钢丝第3部分:油淬火和回火钢丝》(英文版)。
本标准根据ISO/FDIS8458-3重新起草。
在附录B中列出了本标准章条编号与ISO/FDIS8458-3章条编号的对照一览表。
考虑到我国国情,在采用ISO/FDIS8458-3时,本标准做了一些修改,其中的技术性差异在它们所涉及的条款的页边空白处用垂直线标示。
在附录C中给出了这些技术性差异及其原因的一览表以供参考。
为便于使用,本标准对ISO/FDIS8458-3还做了下列编辑性修改:-"本部分"一词改为"本标准";-用小数点"("代替作为小数点的逗号",";-标准名称由"机械弹簧用钢丝第3部分:油淬火和回火钢丝"改为"油淬火,回火弹簧钢丝";-增加了附录A"代号与钢号的对应关系";本标准自实施之日起,代替并废止YB/T5008(原GB2271)《阀门用油淬火,回火铬钒合金弹簧钢丝》、YB/T5102(原GB4359)《阀门用油淬火,回火碳素弹簧钢丝》、YB/T5103(原GB4360)《油淬火,回火碳素弹簧钢丝》、YB/T5104(原GB4361)《油淬火,回火硅锰合金弹簧钢丝》和YB/T5105(原GB4362)《阀门用油淬火,回火铬硅胶合金弹簧钢丝》。
弹簧钢丝的标准及用途牌号
弹簧钢丝的标准及用途牌号摘要我国纲丝标准是参照ISO和JIS制订的,本文以ISO和JIS为依据,分析了弹簧纲丝现行国家标准和行业标准的适用范围,各组别之间隐含的的差别,对弹簧钢丝的生产和使用都有参考价值;关键词弹簧钢丝、标准、适用范围弹簧是机械行业和日常生活中最常用的零件,弹簧主要作用是利用自身形变时所储存的能量来缓和机械或零部件的震动和冲击、控制机械或零部件的运动;1、弹簧钢丝的使用特性和用途弹簧在弹性范围内使用,卸载后应回复到原来位置,希望塑性变形越小越好,因此钢丝应具有高的弹性极限,屈服强度和抗拉强度;屈强比越高,弹性极限就越接近抗拉强度,因而越能提高强度利用率,制成的弹簧弹力越强;弹簧依靠弹性变形吸收冲击能量,所以弹簧钢丝不一定要有很高的塑性,但起码要有能承受弹簧成型的塑性,以及足够的能承受冲击能量的韧性;弹簧通常在交变应力作用下长期工作,因此要有很高的疲劳极限,以及良好的抗蠕变和抗松弛性能;在特定环境中使用的弹簧,对钢丝还会有一些特殊要求,例如:在腐蚀介质中使用的弹簧,必须有良好的抗腐蚀性能;精密仪器中使用的弹簧,应具有长期稳定性和灵敏性,温度系数要低,品质因素要高,后效作用要小,弹性模量要恒定;在高温条件下工作的弹簧,要求在高温时仍能保持足够的弹性极限和良好的抗蠕变性能等;此外,还应考虑弹簧钢丝的成形工艺和热处理工艺;冷拉弹簧钢丝和油淬火回火弹簧钢丝都以供货状态钢丝直接绕制弹簧,弹簧成形后经消除应力处理直接使用;冷拉弹簧钢丝的抗拉强度要略高于油淬火回火钢丝;大规格冷拉钢丝弹力太大,绕制弹簧很困难,所以冷拉弹簧钢丝使用规格一般小于,油淬火回火钢丝使用规格一般小于;实际上直径弹簧多选用轻拉状态弹簧钢丝,冷拉绕制成形后再淬回火使用;直径以上钢丝大多采用加热绕制工艺制簧;弹簧根据运行状态可分为静态簧和动态簧;静态弹簧指服役期振动次数有限的弹簧,如安全阀弹簧,弹簧垫,秤盘弹簧,定载荷弹簧,机械弹簧,手表游丝等;动态弹簧指服役期振动次数达1×106次以上的弹簧,如发动机阀门弹簧,车辆悬挂簧,防震弹簧,联轴器弹簧,电梯缓冲弹簧等;静态弹簧选材时主要考虑抗拉强度和稳定性,动态弹簧选材时主要考虑疲劳,松弛及共振性能;弹簧根据负荷状况可分为轻载荷、一般载荷和重载荷三种状态;轻载荷指承受静态应力,应力较低,变形量较小的弹簧,如安全装置用弹簧,吸收振动用弹簧等;设计使用寿命103~104次;一般载荷指设计寿命105~106次,在振动频率300次/min条件下使用的普通弹簧;在许用应力范围内,寿命保证1×106次,载荷应力越低,寿命越长;重载荷指长时间工作、振动频繁的弹簧;如阀门弹簧,空气锤、压力机、液压控制器弹簧,其载荷较高,常常在低于许用应力10%左右使用,使用寿命大于1×106次,通常为107次;弹簧选材的原则是:首先满足功能要求,其次是强度要求,最后才考虑经济性;碳素弹簧钢是弹簧钢中用途广泛,用量最大的钢类;钢中含%~%的碳和%~%的锰,不再添加其它合金元素,使用成本相对较低;碳素弹簧钢丝经适当的加工或热处理,可以获得很高的抗拉强度,足够的韧性和良好的疲劳寿命;但碳素钢丝的淬透性低,抗松弛性能和耐蚀性能差,弹性模量的温度系数较大高达300×10-6/℃,适用于制造截面较小,工作温度较低120℃>的弹簧;合金弹簧钢一般含%~%的碳和一定量的Si,Mn,Cr,V,W及B等合金元素;合金元素的加入改善弹簧钢的抗松弛性能,提高钢的韧性,同时显着提高钢的淬透性和使用温度,适用于制造较大截面,较高温度下使用的弹簧;国内外弹簧钢常用牌号对照如表1;表1 国内外弹簧钢常用牌号对照表2 、弹簧钢丝标准、适用范围及工艺特点我国弹簧钢丝标准是参照ISO和JIS标准,分钢类制定的;现行国家及行业推荐标准包括碳素弹簧钢丝标准6个,合金弹簧钢丝标准4个,标准明细如表2;表2 弹簧钢丝标准明细碳素弹簧钢丝标准、适用范围及工艺特点碳素弹簧钢丝现行国家和行业推荐标准分两种类型:一类是冷变形强化钢丝,又称冷拉弹簧钢丝;冷拉碳素弹簧钢丝首先经铅淬火处理获得索氏体组织,然后表面磷化,以很大减面率拉拔到成品尺寸,钢丝组织呈纤维状,有很高的抗拉强度和弹性极限,良好的弯曲和扭转性能;冷拉弹簧钢丝尺寸精度高,表面光洁,无氧化和脱碳缺陷,疲劳寿命比较稳定,是使用最广泛的弹簧钢丝;碳素弹簧钢丝的另一类型是马氏体强化钢丝,又称油淬火回火钢丝;碳素钢丝通过淬回火处理,可获得良好的综合力学性能,当钢丝规格较小时φ≤,油淬火回火钢丝的各项强度指标比索氏体化处理后冷拉钢丝要低;当钢丝规格较大时φ≥索氏体化的钢丝不可能采用很大减面率来获得所要求的强度指标,而油淬火回火钢丝只要完全淬透就可以获得比冷拉钢丝更高的性能;在抗拉强度相同条件下,马氏体强化钢丝比冷变形强化钢丝具有更高的弹性极限;冷拉钢丝金相组织呈纤维状,各向异性明显,油淬火回火钢丝金相组织为均匀的回火马氏体,几乎是各向同性的;同时油淬火回火钢丝的抗松弛性能优于冷拉钢丝,使用温度150~190℃也高于冷拉钢丝≤120℃;近年来中大规格油淬火、回火钢丝大有取代冷拉钢丝趋势;下面按标准介绍各类碳素弹簧钢丝的应用范围及工艺特点;1YB/T5220-93 非机械弹簧用碳素弹簧钢丝该标准适用于沙发垫簧,座垫,靠背拉簧,卡簧,夹簧等非机械弹簧用碳素弹簧钢丝;标准按抗拉强度要求不同将钢丝分成A1,A2,A3…A9九个组别,每个组别钢丝不分规格大小按一个强度范围供货,抗拉强度偏差≤200Mpa;A1,A2和A3组用于制造较低应力弹簧;A3,A4和A5用于制造一般应力弹簧;A7,A8和A9用于制造较高应力弹簧;床垫簧一般选用A3和A4组别;从使用状态分析,该标准钢丝基本属于静态簧,成品钢丝仅考核抗拉强度、缠绕和单次弯曲三项性能,详见表3;表3 YB/T5220-93 非机械弹簧用碳素弹簧钢丝说明:①Φ≤钢丝在2d芯棒上缠绕两圈无裂纹或折断;②Φ>钢丝进行弯曲试验,试样沿R=10mm圆弧向不同方向弯曲90o,弯曲处不得有裂纹或折断;A1-A3组钢丝一般选用45~70钢,A3~A6组选用65Mn或70钢,A7~A9组钢丝选用70或T8MnA82B生产;由于按该标准供货的钢丝基本用于制作静态弹簧,对疲劳寿命的要求相对宽松,钢丝可以采用控轧控冷盘条直接拉拔成品;钢丝成前热处理也可以用正火代替铅浴处理;同时允许选用转炉镇静钢作为原料;2GB/T4357-89 碳素弹簧钢丝该标准是冷拉碳素弹簧钢丝的通用标准,主要用于制作在各种应力状态下工作的静态弹簧;根据弹簧工作应力状态钢丝可分三个级别供货:B级用于低应力弹簧,C级用于中等应力弹簧,D级用于高应力弹簧;成品钢丝考核抗拉强度、扭转、缠绕和弯曲四项性能,常见规格的力学性能如表4;表4 GB/T4357-89 碳素弹簧钢丝说明:①Φ≤的D级钢丝和Φ≤的B级、C级钢丝在等于钢丝直径的芯棒上缠绕2圈、缠绕后的试样表面不得产生裂纹和断裂;②Φ>的D级钢丝在2倍钢丝直径的芯棒上缠绕2圈,缠绕后的试样表面不得产生裂纹和断裂;③Φ>的钢丝应进行弯曲检验,试样沿R=10mm圆弧向不同方向弯曲900,弯曲后不得产生裂纹和断裂;B级和C级钢丝一般选用7067A、72A或65Mn67B,D级选用T9XtA和T8MnA82B生产;本标准钢丝主要用于制作静态机械弹簧,其服役期振动频次要高于非机械弹簧,对疲劳寿命有一定的要求,成品也增加扭转性能的考核;因此对钢丝用盘条应采用电炉或电炉+炉外精炼法冶炼,盘条中P≤%、S≤%等;成品钢丝显微组织中如含有游离铁素体,会降低弹簧疲劳寿命,而控轧控冷盘条中一般均存有5%~%的游离铁素体,一般不宜采用盘条直接生产成品钢丝;按此标准供应的钢丝原则上成前应经铅浴处理,消除游离铁素体组织,成品钢丝显微组织应为纤维化索氏体组织;3GB/T4358-1995重要用途碳素弹簧钢丝按该标准供货的钢丝,主要用于制作在各种应力状态下工作的动态弹簧;根据弹簧工作应力状态,钢丝分3个组别供货:E组适用于中等应力动态弹簧,F组适用于高应力动态弹簧,G组适用于高疲劳寿命的动态弹簧;成品钢丝考核抗拉强度,扭转,缠绕,弯曲和脱碳五项性能指标,常见规格的力学性能如表5;表5 GB/T4358-1995 重要用途碳素弹簧钢丝说明:①Φ<的钢丝在等于钢丝直径的芯棒上、Φ≥钢丝在2倍钢丝直径的芯棒上缠绕5圈,不得有裂纹或折断;②Φ>钢丝进行弯曲试验,试样沿R圆弧向不同方向弯曲900,弯曲处不得有裂纹或折断,Φ≤,R=5mm;Φ>,R=10mm;③G组钢丝脱碳层≤%;由于按该标准供货的钢丝用于制作中、高应力状态下工作的动态弹簧,成品钢丝除保持高的弹性极限和良好的韧性指标外,还必须考虑到疲劳极限和弹簧的疲劳寿命;为此,对钢的纯净度,非金属夹杂含量和气体含量,铁素体含量及表面脱碳程度有更高的要求;钢丝用盘条必须采用电炉+炉外精炼法冶炼,对盘条的化学成分有更高的要求:P≤%、S≤%,Cr ≤%、Ni≤%%、Cu≤%;实际生产中为提高疲劳寿命往往将Mn控制在高限,E组选用70或70Mn72B,F组选用T8MnA或T9RtA,G组选用65MnMn可调整到或67B;降低钢中P、S含量,提高Mn含量和采用炉外精炼的目的是:消减钢中非金属夹杂含量,改善夹杂物形态和降低气体含量,提高疲劳极限和疲劳寿命;如果钢丝显微组织中含有游离铁素体,会较大幅度地降低疲劳寿命,按该标准供货的钢丝,成前必须进行铅淬火处理;G组钢丝用于制作在剧烈振动状态下工作的阀门弹簧,对疲劳寿命要求极高,所以选用韧性更好的65Mn盘条,抗拉强度虽有所下降,但疲劳寿命更有保证;钢丝表面脱碳,形成铁素体组织严重影响疲劳性能,标准对G组钢丝增加脱碳层检验,规定总脱碳层深度不得大于%d,但对较大规格钢丝Φ>受减面率限制,由热轧盘条带来的脱碳层很难彻底消除,标准补充规定:"征得需方同意,可供应脱碳层不超直径%d的钢丝";4GJB1497-92 特殊用途碳素弹簧钢丝规范在某些特定场合,需要弹簧具有超出常规要求的弹力,如枪械弹簧,为便于携带和使用,弹簧所占的空间很小,弹力要足够大,必须选用抗拉强度特高,韧性较好的钢丝来制作弹簧,特殊用途碳素弹簧钢丝就适应这种需要的标准;该标准规定钢丝分甲、乙、丙3组供货;丙组适应于较高应力弹簧,乙组适应于高应力弹簧,甲组适用于超高应力弹簧;标准推荐钢丝采用T9A,T10A和T8MnA制造;实际上钢丝抗拉强度随碳含量增高而上升,扭转性能韧性指标随碳含量上升而下降,综合考虑,辽宁特殊钢集团大连三大钢丝公司选用加稀土的T9A钢丝生产甲、乙、丙组钢丝;成品钢丝考核抗拉强度、扭转、扭转断口、缠绕、抗拉强度均匀性和尺寸均匀性六项性能指标,常见规格的力学性能如表6;应该指出钢丝的超高抗拉强度是以牺牲部分塑性和疲劳寿命换来的,只适用于制作形状简单,对疲劳寿命要求不很高的弹簧,该标准不宜推广使用;表6 GJB 1497-92 特殊用途碳素弹簧钢丝规范说明:①每盘钢丝两端抗拉强度差不得大于100Mpa;②钢丝扭转时,在规定扭转次数以内不得有肉眼可见的裂纹和分层;③钢丝进行缠绕试验,钢丝绕芯棒缠绕1~5圈后不得折断和破裂;芯棒直径等于钢丝直径;5YB/T5103-93 油淬火-回火碳素弹簧钢丝油淬火、回火钢丝先将钢丝生产到成品尺寸,然后再进行油淬火回火处理,以回火马氏体组织交货;组织均匀性是决定油淬火回火钢丝性能的重要指标,因碳素弹簧钢丝淬透性有限,规格太大的钢丝油淬火回火后芯部不能完全转变为马氏体,所以标准规定油淬火回火碳素弹簧钢丝供货直径小于;与冷拉碳素弹簧钢丝相比,直径≤的油淬火回火钢丝抗拉强度和弹性极限低于冷拉钢丝;但大规格钢丝Φ≥索氏体处理后,不可能采用大减面率拉拔获得高的抗拉强度,而油淬火回火钢丝只要完全淬透,就可以获得比冷拉钢丝更高的抗拉强度;即使在抗拉强度相同条件下,油淬火回火钢丝的弹性极限也高与冷拉钢丝;冷拉弹簧钢丝的各向异性明显,而油淬火回火钢丝几乎各相同性;油淬火回火钢丝的疲劳寿及抗应力松弛性能比冷拉钢丝好得多,工作温度更高150~170℃,抗蠕变性能更好;另外油淬火回火钢丝直条度好,打开盘卷后钢丝弹直,几乎无弯曲,缠绕弹簧时成形性能更好;因此工业发达国家大规格油淬火回火碳素弹簧钢丝几乎取代了冷拉碳素弹簧钢丝;6YB/T5102-93阀门用油淬火回火碳素弹簧钢丝YB/T5102-93与YB/T5103-93的关系相当于GB/T4358-1995与GB/T4357-89的关系;前者用于制作动态弹簧,后者是通用标准,主要用于制作静态弹簧;由于动态油淬火回火弹簧对组织均匀性要求更严格,碳素钢淬透性有限,YB/T5102规定供货规格更小直径≤;阀门用油淬火回火碳素钢丝使用范围和质量控制要求基本与GB/T4358-1995 G 组相当,这里不再赘述;合金弹簧钢丝标准、适用范围及工艺特点我国合金弹簧钢丝分三类,合金弹簧钢丝,油淬火回火硅锰弹簧钢丝,阀门用油淬火回火铬硅合金弹簧钢丝,从发达国家合金弹簧使用现状来看,油淬火回火钢丝所占比例越来越大,日本工业标准JIS规定,合金弹簧钢丝全部以油淬火回火状态供货;(1)GB/T5218-1999合金弹簧钢丝该标准将原GB5218-85硅锰弹簧钢丝、GB5219-85铬钒弹簧钢丝和GB5221-85铬硅弹簧钢丝三个标准合并成一个标准;标准适用于制作高、中应力弹簧用合金弹簧钢丝,钢丝缠簧成形后需经淬火回火处理才能使用;标准列出60Si2MnA、50CrVA和55CrSiA三个钢号,同时规定根据需方要求,可以供应其它牌号钢丝;钢丝一般按冷拉状态交货,成品直径≤检验抗拉强度σb≤1035Mpa,直径>钢丝检验HB≤302,相当于轻拉状态;生产中大规格Ф>成品冷拉减面率不超过25%,小规格钢丝Ф≤减面率不超过30%;退火状态交货钢丝太软,极易产生死弯,缠簧时往往造成簧形不好,螺距不均;冷拉减面率偏大时钢丝太硬、缠簧时反弹大,粗簧成形困难;所以直接缠簧的钢丝以轻拉状态供货最合适;对于钢丝购回还要进行冷加工如压扁、轧成异型截面等的用户,应推荐选用退火状态交货钢丝;为保证缠簧性能,成品钢丝进行缠绕试验,直径≤钢丝在相当于钢丝直径1~2倍的芯棒上缠绕6圈,不得破裂和折断;脱碳和表面缺陷严重的降低弹簧疲劳寿命,必须严格控制;特别是60Si2MnA和55CrSi,含硅量较高,退火时极易脱碳;盘条球化退火和半成品再结晶退火推荐采用低温,长时间的退火工艺;如前所述,疲劳寿命要求高的弹簧,必须选用磨光钢丝,但需要分清是退火磨光还是冷拉磨光;50CrV软态钢丝磨光时磨屑极易粘附到钢丝表面,形成不规则小白点,所以尽可能采用冷拉磨光工艺,减少表面"白点";在表面质量保证条件下,夹杂含量就成为影响疲劳寿命的最重要因素,所以标准规定,需方有要求时可增加非金属夹杂物,石墨碳检验;2YB/T5104-93油淬火-回火硅锰合金弹簧钢丝和YB/T5105-93阀门用油淬火-回火铬硅合金弹簧钢丝;使用油淬火回火合金弹簧钢丝制簧后,不需要再进行淬回火处理,只要象冷拉碳素弹簧钢丝一样进行消除应力处理即可使用,深受欢迎,直径以下合金弹簧越来越多地使用这两个标准; YB/T5104-93分3种类别供货,A类适用于中等载荷的静态弹簧,B类适用于中等载荷,中等疲劳寿命的动态弹簧,C类适用于较高应力状态的动态簧,如汽车悬挂弹簧;YB/T5105-93适用于承受剧烈动负荷的发动机的阀门弹簧; 参考资料 1 ISO/CD8458-1第三版机械弹簧用钢丝第1部分:一般技术要术 2 ISO/CD8458-2第三版机械弹簧用钢丝第2部分:铅淬火、冷拉碳素钢丝 3 ISO/CD8458-3第三版机械弹簧用钢丝第3部分:油淬火、回火钢丝 4 JIS G3521-1991高碳钢丝 5 JIS G3522-1991琴钢丝endEN10270-1-SH 低碳钢冷轧窄钢带 C10E C15E 17Cr3 16MnCr5 C22E C30E C35E C40E C45E C50E C55E C60E 25Mn 5CrMo4 42CrMo4 C55S C60S C67S C75S C85S C90S C100S C125S 48Si7 56Si7 75Ni8 125Cr2 102Cr6 51CrV4 80CrV2一通用结构钢非合金用钢 S185 S235JR S235J0 S235J2 S275JR S275J0 S275J2 S355JR S35 5J0 S355J2 S355K2 S450J0 E295 E335 E360。
汽车用油淬火回火弹簧钢丝市场发展前景及投资可行性分析报告(2020-2026年)
2020-2026 全球汽车用油淬火回火弹簧钢丝市场规模,状况和预测1汽车用油淬火回火弹簧钢丝市场发展前景及投资可行性分析报告(2020-2026年)2019年,全球汽车用油淬火回火弹簧钢丝市场规模达到了XX亿元,预计2026年可以达到XX亿元,年复合增长率(CAGR)为XX%。
中国市场规模增长快速,预计将由2019年的XX亿元增长到2026年的XX亿元,年复合增长率为XX%。
本报告研究“十三五”期间全球及中国市场汽车用油淬火回火弹簧钢丝的供给和需求情况,以及“十四五”期间行业发展预测。
重点分析全球主要地区汽车用油淬火回火弹簧钢丝的产能、产量、产值和价格,以及全球主要地区(和国家)汽车用油淬火回火弹簧钢丝的消费情况,历史数据2015-2020年,预测数据2021-2026年。
本文同时着重分析汽车用油淬火回火弹簧钢丝行业竞争格局,包括全球市场主要厂商竞争格局和中国本土市场主要厂商竞争格局,重点分析全球主要厂商汽车用油淬火回火弹簧钢丝产能、产量、产值、价格和市场份额,全球汽车用油淬火回火弹簧钢丝产地分布情况、中国汽车用油淬火回火弹簧钢丝进出口情况以及行业并购情况等。
此外针对汽车用油淬火回火弹簧钢丝行业产品分类、应用、行业政策、产业链、生产模式、销售模式、波特五力分析、行业发展有利因素、不利因素和进入壁垒也做了详细分析。
全球及国内主要厂商包括:Suzuki GarphyttanKiswireKOBELCOPOSCONETURENBAOSTEELShanghai NETURENZhengzhou SinosteelBekaertHaina Special SteelSugitaSumitomo (SEI)Jiangsu ShenwangJiangsu JinjiAmerican Spring WireTianjin Kay JillSuncallHunan ShuangweiTianjin DihuaPENGG AUSTRIANanjing SoochowShinko WireShougang Special Steel按照不同产品类型,包括如下几个类别:高疲劳钢丝中疲劳钢丝另外一封电报按照不同应用,主要包括如下几个方面:气门弹簧悬架弹簧其他弹簧本文包含的主要地区和国家:北美(美国和加拿大)欧洲(德国、英国、法国、意大利和其他欧洲国家)亚太(中国、日本、韩国、中国台湾地区、东南亚、印度等)拉美(墨西哥和巴西等)中东及非洲地区以上内容节选自《恒州博智|汽车用油淬火回火弹簧钢丝市场分析报告》,著作权归作者所有,商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。
标准和使用弹簧钢丝等级
弹簧钢丝的标准及用途牌号摘要我国弹簧纲丝标准是参照ISO和JIS制订的,本文以ISO和JIS为依据,分析了弹簧纲丝现行国家标准和行业标准的适用范围,各组别之间隐含的的差别,对弹簧钢丝的生产和使用都有参考价值。
关键词弹簧钢丝、标准、适用范围弹簧是机械行业和日常生活中最常用的零件,弹簧主要作用是利用自身形变时所储存的能量来缓和机械或零部件的震动和冲击、控制机械或零部件的运动。
1、弹簧钢丝的使用特性和用途弹簧在弹性范围内使用,卸载后应回复到原来位置,希望塑性变形越小越好,因此钢丝应具有高的弹性极限,屈服强度和抗拉强度。
屈强比越高,弹性极限就越接近抗拉强度,因而越能提高强度利用率,制成的弹簧弹力越强。
弹簧依靠弹性变形吸收冲击能量,所以弹簧钢丝不一定要有很高的塑性,但起码要有能承受弹簧成型的塑性,以及足够的能承受冲击能量的韧性。
弹簧通常在交变应力作用下长期工作,因此要有很高的疲劳极限,以及良好的抗蠕变和抗松弛性能。
在特定环境中使用的弹簧,对钢丝还会有一些特殊要求,例如:在腐蚀介质中使用的弹簧,必须有良好的抗腐蚀性能。
精密仪器中使用的弹簧,应具有长期稳定性和灵敏性,温度系数要低,品质因素要高,后效作用要小,弹性模量要恒定。
在高温条件下工作的弹簧,要求在高温时仍能保持足够的弹性极限和良好的抗蠕变性能等。
此外,还应考虑弹簧钢丝的成形工艺和热处理工艺。
冷拉弹簧钢丝和油淬火回火弹簧钢丝都以供货状态钢丝直接绕制弹簧,弹簧成形后经消除应力处理直接使用。
冷拉弹簧钢丝的抗拉强度要略高于油淬火回火钢丝。
大规格冷拉钢丝弹力太大,绕制弹簧很困难,所以冷拉弹簧钢丝使用规格一般小于8.0mm,油淬火回火钢丝使用规格一般小于13.0mm。
实际上直径13.0mm弹簧多选用轻拉状态弹簧钢丝,冷拉绕制成形后再淬回火使用。
直径15.0mm以上钢丝大多采用加热绕制工艺制簧。
弹簧根据运行状态可分为静态簧和动态簧。
静态弹簧指服役期振动次数有限的弹簧,如安全阀弹簧,弹簧垫,秤盘弹簧,定载荷弹簧,机械弹簧,手表游丝等。
油淬火-回火弹簧钢丝用热轧盘条 编制说明
GB/T XXXX《油淬火-回火弹簧钢丝用热轧盘条》编制说明【征求意见稿】2015-09-28《油淬火-回火弹簧钢丝用热轧盘条》国家标准编制组二〇一五年九月1工作概况1.1产品概况及任务来源弹簧钢属特殊钢的范畴,是重大装备制造和国家重点工程建设所需的关键材料,是钢铁材料中的高技术含量产品,其生产和应用代表了一个国家的工业化发展水平。
弹簧钢被广泛用于汽车、拖拉机、农用车、铁道车辆、铁路扣件、建筑机械、煤矿机械、电梯、阀门、仪表及其他机械设备,是制造各种旋钮簧、扭簧、板簧及其类似作用的其它形状弹簧材料。
弹簧钢从品种分类,有扁钢、棒材、线材、钢丝和银亮材等。
汽车工业是弹簧钢的最大用户,约消耗弹簧钢总量的60%。
汽车悬架弹簧是轿车底盘减震系统中的重要功能性零件,主要作用是吸收振动保证乘员的舒适性。
从技术层面分析,它还起着维持轮胎与地面贴合,保证车辆操纵性的功能。
目前,除了少数顶级豪华车使用主动悬架之外,大部分轿车的减震系统都是由螺旋悬架弹簧与减震器组合而成,每年全世界对悬架弹簧的总需求近2亿件。
上世纪80年代以来,能耗、环保、安全已成为汽车设计的首要考虑因素,推动了汽车制造技术的进步,受此影响,悬架弹簧的设计应力提高了约20%,重量减少约25%。
作为目前重要的汽车专用弹簧和悬挂弹簧理想材料的油淬火-回火弹簧钢丝用热轧盘条也越来越受到人们的重视。
顾客对油淬火-回火弹簧钢丝用热轧盘条的总体要求如下:1)具有较高的淬透性,同时为便于实施油淬火-回火热处理,同炉批盘条成分波动应小:同一淬火工艺可处理的元素成分波动范围为C:0~0.03%,Mn:0~0.10%。
2)具有良好的拉拔性能,故盘条应将抗拉强度(或表面硬度)、断面收缩率等控制在适宜的范围。
3)具有较低的脱碳层深度和脱碳倾向,同时非金属夹杂物级别应控制较低,以提高疲劳寿命。
故应对盘条脱碳层深度和非金属夹杂物进行检验和限定。
4)具有良好的表面质量,表面质量应满足拉拔和提高疲劳寿命的要求,因此应规定较严格的表面质量要求。
淬回火弹簧钢丝行业现状与展望
淬回火弹簧钢丝行业现状与展望近年来,淬回火弹簧钢丝行业在中国取得了长足的发展。
淬回火弹簧钢丝作为一种重要的工业原材料,广泛应用于汽车、航空航天、机械制造等领域。
本文将对淬回火弹簧钢丝行业的现状进行概述,并展望其未来的发展方向。
一、淬回火弹簧钢丝行业的现状1.市场规模持续扩大随着中国经济的快速发展,汽车、航空航天等行业的需求不断增加,淬回火弹簧钢丝行业的市场规模也在不断扩大。
根据统计数据,2024年中国淬回火弹簧钢丝的产量达到XXX万吨,同比增长XX%。
市场需求的增加为行业的发展提供了良好的机遇。
2.技术水平不断提升淬回火弹簧钢丝行业在技术方面有着显著的进步。
生产过程中采用的技术设备不断更新,自动化程度提高,生产效率和产品质量得到了显著提升。
同时,行业内的研发力量也不断加强,钢种研究、工艺改进等方面取得了一系列突破。
这些技术的不断创新和应用,为行业的可持续发展奠定了坚实的基础。
3.品牌竞争加剧随着市场规模的扩大和技术水平的提升,淬回火弹簧钢丝行业的竞争也日趋激烈。
行业内部的一些知名企业,在技术创新、产品质量、售后服务等方面具有明显的竞争优势。
同时,一些知名国际企业也开始进入中国市场,加剧了品牌竞争的程度。
企业需要通过不断提升自身的竞争力,争取更多的市场份额。
二、淬回火弹簧钢丝行业的展望1.技术创新是关键在未来的发展中,技术创新将是淬回火弹簧钢丝行业持续发展的关键。
企业需要加强对钢种的研发,开发出更具优势的产品。
同时,要不断改进生产工艺,提高生产效率和产品质量。
此外,还需要加大对自动化设备和智能制造技术的研究和应用,提升产能和生产效益。
2.加强环保意识和能源利用在未来的发展中,淬回火弹簧钢丝行业需要重视环境保护和可持续发展。
企业应该加强对环保法规的遵守,采取有效的环境保护措施,减少污染物的排放。
同时,还需要加强对能源的利用,提高资源的利用效率。
推动行业向低碳、环保方向发展,符合社会的可持续发展需求。
弹簧的热处理
弹簧的热处理工艺(P103)弹簧的热处理工艺,主要是根据弹簧的品种和加工状态来制定的,概括起来可分为三种类型,第一种,凡是用经过强化处理的钢丝,如碳素弹簧钢丝,琴钢丝,, 油淬火回火弹簧钢丝和钢带一冷成形工艺制作的弹簧,形成后只需进行去应力退火处理第二种,凡是用经过固溶处理和冷拉强化的奥氏体不锈钢, 沉淀硬化的不锈钢钢丝, 钢带和铜镍合金材料以冷成形工艺制作的弹簧,成形后需进行时效硬化处理.第三种,凡是用热成型和以退火材料冷卷的弹簧,均需进行淬火回火处理。
1.1弹簧的淬火和回火1弹簧的淬火淬火就是把钢加热到临界温度AC3或AC1以上保温一定时间,使其奥氏体化,再以大于临界了冷却速度急剧了冷却,从而获得马氏体组织的热处理方法。
对于一般热卷螺旋的弹簧,热弯板簧以及热冲压的蝶形弹簧,最好是在热成之后,利用其余热立即淬火。
这样可以省去一次加热,减少弹簧的氧化脱碳程度,既经济又改善了弹簧的表面质量。
例如60Si2MnA钢板弹簧目前采用的热处理工艺是在900—925℃弯片之后,在850—880℃入油淬火。
若受条件限制,也可在成形之后重新加热淬火。
冷成形的弹簧剩余应力较大,在淬火加热时,由于剩余应力的释放,变形较大。
为了保证弹簧尺寸精度,可在淬火之前加一次去应力退火处理,这样可以减轻淬火加热变形程度.弹簧的淬火温度可根据弹簧材料的临界温度而定.淬火后弹簧材料的金相组织中,应无自由铁素体和渗碳体,以免导致不均匀变形或疲劳强度的下降.淬火加热时,应尽量防止氧化和脱碳.为了保证弹簧的质量,在弹簧钢材的技术标准和各种金属弹簧的制造与验收技术条件中,对脱碳层的深度都有明确规定.目前,大型弹簧成形加热和淬火加热,多采用火焰炉或电炉.为了防止或减轻表面氧化和脱碳,得到较高的表面质量,最好采用可控制气氛的加热炉,或使炉中气氛略带还原性,并采用高温快速加热的方法,对中小弹簧,可用脱氧良好的盐浴炉进行淬火加热.弹簧淬火宜在油中冷却,以避免变形和开裂.用尺寸较大的碳钢材料制造的弹簧,当要求不高时,可用水冷.为了减小变形量,除了采用正确的加热和冷却方法外,有时还采用专用淬火夹具进行成形淬火,例如板簧在弯板机上淬火,中,小型螺旋弹簧装在心轴上或专用夹具上进行加热和冷却.2.弹簧的等温淬火主要应用在要求热处理变形小和希望获得良好的塑性和韧性的情况.等温淬火就是将弹簧加热到钢种的淬火温度,保温一定时间,以获得均匀的奥氏体组织,然后淬入Ms点以上20—50℃的熔盐中,等温足够的时间,使过冷奥氏体基本上完全转变成贝氏体组织,再将弹簧取出,在空气中冷却.这种处理比普通淬火,回火处理的材料具有更高的延展性和韧性,而且弹簧极少变形或开裂.如果在等温淬火后再加一次略高于等温淬火温度的回火,则弹性极限和冲击韧性还能有所提高,而强度并没有大的变化.等温淬火时,盐浴的温度是根据弹簧所要求的力学性能决定的,必须严格控制.通常是稍高于该钢种的Ms点,获得下贝氏体组织.如温度偏高,得上贝氏体组织,其硬度较前者低;如温度过低,虽能提高弹性极限,但塑性,韧性较差,以致失去等温淬火的优越性.弹簧的等温淬火规范,即等温淬火温度和等温淬火保温时间,必须按照该钢号的等温转变曲线图确定.表4-1为几种常用弹簧钢丝的等温淬火规范.2.弹簧的回火将淬火后的弹簧重新加热到低于Ac1的某一选定温度,并保温一定时间,然后以适宜的冷却速度冷却的工艺方法,叫做回火.回火的目的是:获得所需要的力学性能,稳定弹簧的组织和尺寸以及消除内应力.表4-1 几种常用弹簧钢的等温淬火规范表1-8 美国弹簧标准名称和标准号(P20)。
弹簧的热处理(一)
弹簧的热处理(一)来源:每天学点热处理弹簧及弹性元件,是量大面广的基础零件,可以说是无处不在。
在动力机械、电器、仪表、武器中作为控制性元件,也是非常关键的零件。
它的基本功能是利用材料的弹性和弹簧的结构特点,在产生及恢复变形时,可以把机械功或动能转换为形变能,或者把形变能转换为动能或机械功,以达到缓冲或减振、控制运动或复位、储能或测量等目的。
所以,在各类机械设备、仪器仪表、军工产品、电器、家具、家电甚至文具、玩具中都广泛使用弹簧。
影响弹簧质量和使用寿命的因素很多,如设计、选材、生产工艺及工况条件等等。
其中,材质和热处理对弹簧的各种性能及其使用寿命有重要的甚至是决定性的影响。
本文分四个主题,分别介绍各类机械设备中常用的弹簧材料和典型弹簧的热处理,对于特殊用途的弹性材料和元件的热处理只做扼要介绍。
一、弹簧的分类、服役条件、失效方式和性能要求1 弹簧分类弹簧种类很多,可按形状、承载特点、制造方法、材料成分和不同用途进行分类。
每一类中又分为若干小类和不同规格。
GB/T1805弹簧的标准中列出了22种,弹簧行业1990年提出的内部标准《弹簧种类》中,把弹簧分为15个小类。
弹簧行业多按形状分类,在机械制造业中多按用途分类或按上述两者综合命名。
如表1 。
▼表1 弹簧的分类典型螺旋弹簧及板簧如图1所示。
▲图1 典型螺旋弹簧及板簧2 弹簧的服役条件和失效形式2.1 弹簧的服役条件和应力状态弹簧的服役条件是指它的工作环境(温度和介质)及应力状态等因素。
工作温度可分为低温(室温以下)、室温、较高温(120℃~350℃)、高温(350℃以上)几个档次。
工作环境介质有空气、水蒸气、雨水、燃烧产物、以及酸、碱水溶液等。
普通机械弹簧一般是在室温或较高工作温度、大气条件下承受载荷。
也有用于耐蚀、承受高应力等各种特殊用途的弹簧。
工作持续时间也是一个值得考虑的重要因素。
▲气门弹簧是要求最严苛的弹簧之一弹簧的载荷特性由弹簧变形时的载荷(P或T)与变形(F或)之间的关系曲线表示。
中国油淬火——回火弹簧钢丝的生产和几点建议
中国油淬火一一回火弹簧钢丝的生产和几点建议邱文鹏(冶金部金属制品研究院中试二厂)摘要介绍我国油淬火一一回火弹簧钢丝的发展历史、企业现状、生产工艺流程和装备以及与油淬火一回火弹簧钢丝存在的主要问题,提出了改进油淬火一回火弹簧钢丝的建议。
关键词油淬火回火弹簧钢丝生产建议随着我国国民经济的迅速发展,弹簧行业对油淬火一一回火弹簧钢丝(以下称油淬火钢丝)的需求量逐年增长,对油淬火钢丝的质量要求也愈来愈高。
为了适应国内弹簧行业对油淬火钢丝的需求,我国金属制品行业在“九五”期间先后从国外引进了几条油淬火一一回火弹簧钢丝生产设备。
以金属制品研究院中试二厂的管式炉加热油淬火一~回火弹簧生产线的建成火标志,国内轿车用油淬火钢丝的生产和国产化工作逐步拉开了序幕。
为了让弹簧行业详细了解我国油淬火钢丝的生产现状,本人结合十几年来从事油淬火钢丝的经验以及所了解的金属制品待业的实际情况,在本届弹簧行业年会上谨以此文向大家介绍~下我国油淬火钢丝的生产情况,并提出几点建议供金属制品行业盼同仁们共同商榷,不足之处敬请批评指正。
1、油淬火钢丝的生产历史油淬火钢丝的生产据说已有一百多年的历史,开始是作为钢丝矫直手段问世的。
由于它具有极好的弹性和非常高的疲劳强度,后来就引起了弹簧制造者的注意。
到本世纪二、三十年代,油淬火钢丝在北美、西欧已开始广泛用于制造各种弹簧,以后范围逐渐扩大。
至一九三九年美国ASTM标准中已列入了油淬火钢丝,此时油淬火钢丝的一12一文献就相当多了。
二次大战期间,油淬火钢丝作为作战用的E机、舰艇汽车的弹簧则得到乜速发展。
例如当时被击落的美国B一29收音机阀门弹簧,就是使用了cl。
一V金钢丝。
日本生产油淬火钢丝开始于1950年。
到了二十世纪七十年代日本和瑞典已是世界上生产油淬火钢丝的主要产地了。
我国的油淬火钢丝的生产起步于二十世纪七十年代初期。
以首特为代表的金属制品生产企业根据国内市场需要,率先建成我国第一条油淬火钢丝试验生产线,并围绕50CRY、60Si2Mn、65Mn等材料开展了一系列油淬火钢丝生产工艺的研究,实现了工业化批量生产。
油淬火-回火钢丝产品介绍
油淬火-回火钢丝产品介绍东北特钢集团大连特殊钢丝有限公司徐效谦摘要:本文简要介绍了油淬火-回火钢丝的特性,现行产品标准、产品发展方向;以及产品生产流程和工艺控制要点,为用户合理选用该类钢丝牌号,订购优质产品提供了有用信息。
关键词:油淬火-回火处理,预硬化处理,多次回火,在线探伤。
特殊钢丝中有一部分产品最终需要在淬火-回火状态下使用,传统的做法是金属制品厂提供冷拉或退火状态的钢丝,下游企业将钢丝制成相应零部件或元件,再进行淬火+回火处理,强韧性达到预定要求后交付使用。
因为零部件或元件的尺寸、形状千变万化,带来最终热处理炉千差万别,势必造成生产成本增加,热处理性能波动加大。
现在逐步演变成:将形状不复杂、加工成形方便的零部件或元件用钢丝的淬火+回火处理转移到金属制品厂进行,由此形成了一个新品种——淬火-回火钢丝。
1. 概况油淬火-回火处理:指将拉拔到成品尺寸的钢丝,在连续炉中进行淬火和回火处理,展开的钢丝首先在连续炉中加热到完全奥氏体化温度,然后通过油槽淬火获得马氏体组织,再通过连续炉回火,获得预期的强韧性。
油淬火-回火钢丝平直度好,力学性能的均匀性,制成零部件或元件后只需进行低温消除应力处理即直接可使用。
油淬火-回火热处理炉由张力放线装置、加热炉、油淬火槽、回火炉和收线机5个部分组成。
常用于碳素弹簧钢丝、合金弹簧钢丝、弹性针布钢丝、合金结构钢丝和马氏体不锈钢丝等成品热处理,热处理后钢丝的显微组织通常为回火马氏体、回火托氏体或回火索氏体,具有很高的强度(硬度)、适宜的韧性和良好的挺直性能。
预硬化处理:是一种特殊的油淬火-回火处理,指钢丝拉拔到成品尺寸后进行油淬火处理,然后根据牌号及使用情况,再进行一次或多次高温回火处理,使钢丝的硬度或抗拉强度达到相应级别的要求。
常用于冷作模具钢丝、热作模具钢丝和塑料模具钢丝等成品热处理。
因为此类钢丝碳和合金元素含量较高,油淬火-回火时必须采用一些特殊的工艺措施:①为保证碳和合金元素充分溶解,必须提高奥氏体化加热温度(有的高达1150℃),延长保温时间;②淬火后钢丝中残留奥氏体含量大,为促使残奥分解确保钢丝达到预定硬度,必须选用多次回火的方法,回火保温时间比一般回火要延长数倍到数百倍。
65Mn油淬火—回火弹簧钢丝的试制
原料试制规格 φ6.0mm 油淬火 - 回火弹簧钢丝,65Mn 盘条化学成
分见表 1,65Mn 盘条力学性能见表 2。
表 1 65Mn 盘条化学成分
酸类 硫酸
酸液浓度 /g/L 70-150
酸洗温度 /℃ 40-60
酸洗时间 /min 5-15
表 2 65Mn 盘条力学性能
抗拉强度 /MPa 992-1018
表 3 65Mn 盘条酸洗工艺
酸类 硫酸
酸液浓度 /g/L 70-150
酸洗温度 /℃ 40-60
酸洗时间 /min 5-15
涂层工艺控制要点 :
从油淬火 - 回火弹簧钢丝生产流程不难发现 :盘条酸洗后
需 进 行 磷 化 处 理 后 才 可 进 行 拉 拔。之 所 以 选 用 磷 化 方 式 进 行
1 加工盘条选择及钢丝性能要求
弹簧材料的选择首先要满足用户的功能需求,然后是强度
要求,材料成本也是考虑的范围。碳素弹簧钢在弹簧钢丝领域得
到了大量的应用,其中含有 0.60-0.90% 的 C 和 0.30-1.20% 的 Mn,
除此之外不再含有其他合金元素,这样就使材料成本得到降低。
碳素弹簧钢丝经适当的加工或热处理,可以获得很高的抗拉强 度,足够的韧性和良好的疲劳寿命 [2]。对于成品件企业来说,不
同的加工厂对弹簧钢丝的各项指标特别是力学指标要求不同,
但对于一般用途油淬火回火弹簧钢丝而言满足以下条件就基本
可以保证加工件的性能需要 :抗拉强度 Rm 为 1460-1610MPa, 淬火硬度 HRC 为 45-50,断面收缩率≥ 35%[3]。根据市场普遍需
求求,某集团公司钢丝厂选用规格 8.0mm,沙钢产 65Mn 盘条为
涂 层 是 为 提 高 钢 丝 拉 拔 后 的 表 面 质 量。磷 化 涂 层 又 称 作 磷 酸
油淬火—回火弹簧钢丝发展与应用
油淬火—回火弹簧钢丝发展与应用油淬火和回火是钢制品加工过程中常用的热处理方法之一、油淬火是将钢制品加热到一定温度后迅速浸入油中进行冷却,通过快速冷却的方式改变钢的组织结构,使其获得更好的硬度和强度。
而回火是在油淬火后,将钢制品重新加热到较低的温度进行保温,在一定时间内保持在该温度下,然后冷却,通过这一过程调整钢的硬度和韧性。
弹簧钢丝是一种用于制作弹簧的特殊钢材,广泛应用于机械、电器、汽车等领域。
油淬火和回火弹簧钢丝的发展与应用可以追溯到19世纪末。
当时,钢的生产和加工技术还很不成熟,钢制品的强度和韧性都不高。
为了改善钢的性能,人们开始使用淬火和回火工艺。
通过淬火,钢的组织结构得到改善,硬度和强度得到提高。
而回火则能够调整淬火后的钢的性能,使其达到最佳的硬度和韧性平衡。
随着钢的生产和加工技术的发展,油淬火和回火工艺也得到了改进和优化。
现代的油淬火工艺通过控制冷却速度和淬火温度,能够更好地调控钢的组织结构,提高产品的性能。
回火工艺也同样得到了改良,通过加热温度、保温时间和冷却速度的合理控制,能够达到更精确的硬度和韧性要求。
油淬火和回火弹簧钢丝在各个领域有广泛的应用。
在机械制造行业中,弹簧钢丝常被用于制作各种类型的弹簧,如拉簧、扭簧等。
这些弹簧常用于汽车悬挂系统、电器开关、建筑机械等设备中。
弹簧钢丝需要具备较高的强度和韧性,以确保产品的正常使用。
油淬火和回火工艺能够有效提高弹簧钢丝的性能,使其具备更好的弹性和耐久性。
油淬火和回火弹簧钢丝的应用还延伸到军事领域。
军事装备通常需要使用高强度、高韧性的弹簧钢丝,以应对复杂和恶劣的工作环境。
通过油淬火和回火工艺,弹簧钢丝可以获得符合军事标准的性能要求,确保军事装备的可靠性和安全性。
总之,油淬火和回火是钢制品加工过程中常用的热处理方法之一、弹簧钢丝是应用广泛的一种钢制品,通过油淬火和回火工艺能够获得更好的性能。
油淬火和回火弹簧钢丝的发展与应用源远流长,对于提高产品的性能和质量具有重要意义。
油淬火—回火弹簧钢丝发展与应用
油淬火—回火弹簧钢丝发展与应用一、国油淬火—回火弹簧钢丝发展历史简要回顾油淬火—回火弹簧钢丝生产技术起源于欧洲,目前其代表企业为瑞典佳菲腾公司。
和比利时贝卡尔特公司。
不久该项技术扩散到日本,目前其代表企业为神户、住友、高周波等。
我国在70年代初期开始研究自己的油淬火—回火弹簧钢丝生产技术。
在我国油淬火—回火弹簧钢丝生产技术研究的过程中,原北京特殊钢厂所属拔丝车间的工程技术人员和原北京钢铁学院(北京科技大学)的教师生做出了突出贡献。
1974年10月原北京特殊钢厂所属拔丝车间成功地将该项技术投入大生产,揭开了我国油淬火—回火弹簧钢丝生产的新篇章,并保持了该厂近二十年独步国内市场的局面。
其间在计划经济的体制下有些钢铁企业也曾将该项技术投入试生产,但因机制问题、工艺技术问题等而未能实现。
改革开放以后特别是近几年,随着汽车行业、摩托车行业、柴油机行业、机械行业的迅速发展,及目前我国逐步成为世界加工基地的发展趋势。
和利益诱惑使得各种资本竞相进入该行业。
陆续出现了如郑州金属制品研究院、中试二厂、河南裕丰、河南鹤壁、郑州新亚、天津棣华、天津鑫浩、江苏神王、上海三联、湖南斯普凌、南京东吴、浙江海纳等十几家油淬火—回火弹簧钢丝生产厂家。
而且目前仍有国内外资本投向该行业。
二、油淬火—回火弹簧钢丝工艺技术发展历史简要回顾我国在油淬火—回火弹簧钢丝生产技术研究过程中,主要参照了瑞典和日本的技术标准和工艺思路。
但在研发的初期由于工艺技术问题、设备问题、生产效率问题、产品成本问题,而走了一段弯路。
直到80年代末、90年代初期,我国油淬火—回火弹簧钢丝生产工艺才基本稳定下来,按目前国内常用材质来说其产品稳定性按高低依次如下:50CrVA、60Si2MnA、65Mn、70#、82B、55CrSi、SUP12、SAE9254、55CrSiV。
三、我国油淬火—回火弹簧钢丝产品质量发展历史简要回顾我国油淬火—回火弹簧钢丝产品质量从不稳定到基本满足中低端弹簧产品的需求,碰到了许多质量问题。
弹簧钢丝的发展
弹簧钢丝的发展弹簧钢丝的发展经过一百多年的发展,弹簧钢丝的工艺经历了从铅淬火到油淬火,现在又发展到感应加热淬火。
随着工艺技术和设备的不断创新和完善,品种质量不断更新。
最近开发的弹簧钢丝感应淬火和回火过程阀门已经证明,由于感应加热时间短,小,淬火结构和导线表面几乎没有脱碳层,所以它的塑性,韧性,放松阻力、断裂韧性、耐延迟断裂和疲劳寿命相比大大提高了石油调质钢电线。
另一种超细晶粒变形热处理钢丝已在现场得到了应用。
超细晶粒变形热处理是超细晶粒与变形热处理相结合的复合强化增韧过程。
它不仅能改善金属丝的力学性能,而且能改善金属丝的表面质量。
材料的表面质量对材料的疲劳性能有很大的影响。
为了保证表面质量,对有特殊要求的材料进行去皮,去除表面层0.1mm。
深度0.5mm缺陷采用涡流检测。
对于拉丝过程中表面的不均匀性,电解磨削可将表面粗糙度降低到= (6.5 ~ 3.4)m。
发展的发展近年来不锈钢丝,不锈钢压缩弹簧钢丝的生产在国外发展迅速。
国内需求增加的品种主要有1Cr18Ni9和0Cr17Ni7AI。
先进的钢丝生产工艺的特点是先将线材剥离,消除表面热加工产生的缺陷。
除了第一次溶液处理后的酸洗外,整个冷加工过程保持表面光亮。
随着技术的发展,不锈钢丝的生产工艺进一步简化,一些原有的金属制品行业的质量控制也简化了,这就转化为对线材质量的要求。
粗拉丝机后,用清洁球擦拭,在水中清洗,去除表面涂层和残留的润滑油膜。
在进行光亮热处理前,配有电解酸洗、碱中和、水洗、干燥等设备,可彻底清除钢丝表面的油污,提高表面质量。
形状记忆合金的发展目前,单向形状记忆合金在弹簧上有很好的应用前景,具有50Ti和50Ni的最佳性能。
由形状记忆合金制成的弹簧在温度的作用下可以伸缩。
主要用于恒温、恒载、恒变形控制系统。
由于执行机构被弹簧推拉,弹簧的工作应力变化很大。
陶瓷具有高的弹性模量和低的断裂强度,适用于小变形的地方。
目前使用的陶瓷具有良好的耐热性、耐磨性和绝缘性,使用的是超塑性锌合金(SPZ),在室温下具有较高的强度。
油淬火-回火钢丝产品介绍
油淬火-回火钢丝产品介绍东北特钢集团大连特殊钢丝有限公司徐效谦摘要:本文简要介绍了油淬火-回火钢丝的特性,现行产品标准、产品发展方向;以及产品生产流程和工艺控制要点,为用户合理选用该类钢丝牌号,订购优质产品提供了有用信息。
关键词:油淬火-回火处理,预硬化处理,多次回火,在线探伤。
特殊钢丝中有一部分产品最终需要在淬火-回火状态下使用,传统的做法是金属制品厂提供冷拉或退火状态的钢丝,下游企业将钢丝制成相应零部件或元件,再进行淬火+回火处理,强韧性达到预定要求后交付使用。
因为零部件或元件的尺寸、形状千变万化,带来最终热处理炉千差万别,势必造成生产成本增加,热处理性能波动加大。
现在逐步演变成:将形状不复杂、加工成形方便的零部件或元件用钢丝的淬火+回火处理转移到金属制品厂进行,由此形成了一个新品种——淬火-回火钢丝。
1. 概况油淬火-回火处理:指将拉拔到成品尺寸的钢丝,在连续炉中进行淬火和回火处理,展开的钢丝首先在连续炉中加热到完全奥氏体化温度,然后通过油槽淬火获得马氏体组织,再通过连续炉回火,获得预期的强韧性。
油淬火-回火钢丝平直度好,力学性能的均匀性,制成零部件或元件后只需进行低温消除应力处理即直接可使用。
油淬火-回火热处理炉由张力放线装置、加热炉、油淬火槽、回火炉和收线机5个部分组成。
常用于碳素弹簧钢丝、合金弹簧钢丝、弹性针布钢丝、合金结构钢丝和马氏体不锈钢丝等成品热处理,热处理后钢丝的显微组织通常为回火马氏体、回火托氏体或回火索氏体,具有很高的强度(硬度)、适宜的韧性和良好的挺直性能。
预硬化处理:是一种特殊的油淬火-回火处理,指钢丝拉拔到成品尺寸后进行油淬火处理,然后根据牌号及使用情况,再进行一次或多次高温回火处理,使钢丝的硬度或抗拉强度达到相应级别的要求。
常用于冷作模具钢丝、热作模具钢丝和塑料模具钢丝等成品热处理。
因为此类钢丝碳和合金元素含量较高,油淬火-回火时必须采用一些特殊的工艺措施:①为保证碳和合金元素充分溶解,必须提高奥氏体化加热温度(有的高达1150℃),延长保温时间;②淬火后钢丝中残留奥氏体含量大,为促使残奥分解确保钢丝达到预定硬度,必须选用多次回火的方法,回火保温时间比一般回火要延长数倍到数百倍。
弹簧钢丝的标准及用途牌号
弹簧钢丝的标准及用途牌号摘要我国弹簧纲丝标准是参照ISO和JIS制订的,本文以ISO和JIS为依据,分析了弹簧纲丝现行国家标准和行业标准的适用范围,各组别之间隐含的的差别,对弹簧钢丝的生产和使用都有参考价值。
关键词弹簧钢丝、标准、适用范围弹簧是机械行业和日常生活中最常用的零件,弹簧主要作用是利用自身形变时所储存的能量来缓和机械或零部件的震动和冲击、控制机械或零部件的运动。
1、弹簧钢丝的使用特性和用途弹簧在弹性范围内使用,卸载后应回复到原来位置,希望塑性变形越小越好,因此钢丝应具有高的弹性极限,屈服强度和抗拉强度。
屈强比越高,弹性极限就越接近抗拉强度,因而越能提高强度利用率,制成的弹簧弹力越强。
弹簧依靠弹性变形吸收冲击能量,所以弹簧钢丝不一定要有很高的塑性,但起码要有能承受弹簧成型的塑性,以及足够的能承受冲击能量的韧性。
弹簧通常在交变应力作用下长期工作,因此要有很高的疲劳极限,以及良好的抗蠕变和抗松弛性能。
在特定环境中使用的弹簧,对钢丝还会有一些特殊要求,例如:在腐蚀介质中使用的弹簧,必须有良好的抗腐蚀性能。
精密仪器中使用的弹簧,应具有长期稳定性和灵敏性,温度系数要低,品质因素要高,后效作用要小,弹性模量要恒定。
在高温条件下工作的弹簧,要求在高温时仍能保持足够的弹性极限和良好的抗蠕变性能等。
此外,还应考虑弹簧钢丝的成形工艺和热处理工艺。
冷拉弹簧钢丝和油淬火回火弹簧钢丝都以供货状态钢丝直接绕制弹簧,弹簧成形后经消除应力处理直接使用。
冷拉弹簧钢丝的抗拉强度要略高于油淬火回火钢丝。
大规格冷拉钢丝弹力太大,绕制弹簧很困难,所以冷拉弹簧钢丝使用规格一般小于8.0mm,油淬火回火钢丝使用规格一般小于13.0mm。
实际上直径13.0mm弹簧多选用轻拉状态弹簧钢丝,冷拉绕制成形后再淬回火使用。
直径15.0mm以上钢丝大多采用加热绕制工艺制簧。
弹簧根据运行状态可分为静态簧和动态簧。
静态弹簧指服役期振动次数有限的弹簧,如安全阀弹簧,弹簧垫,秤盘弹簧,定载荷弹簧,机械弹簧,手表游丝等。
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油淬火—回火弹簧钢丝发展与应用
一、国油淬火—回火弹簧钢丝发展历史简要回顾
油淬火—回火弹簧钢丝生产技术起源于欧洲,目前其代表企业为瑞典佳菲腾公司。
和比利时贝卡尔特公司。
不久该项技术扩散到日本,目前其代表企业为神户、住友、高周波等。
我国在70年代初期开始研究自己的油淬火—回火弹簧钢丝生产技术。
在我国油淬火—回火弹簧钢丝生产技术研究的过程中,原北京特殊钢厂所属拔丝车间的工程技术人员和原北京钢铁学院(北京科技大学)的教师生做出了突出贡献。
1974年10月原北京特殊钢厂所属拔丝车间成功地将该项技术投入大生产,揭开了我国油淬火—回火弹簧钢丝生产的新篇章,并保持了该厂近二十年独步国内市场的局面。
其间在计划经济的体制下有些钢铁企业也曾将该项技术投入试生产,但因机制问题、工艺技术问题等而未能实现。
改革开放以后特别是近几年,随着汽车行业、摩托车行业、柴油机行业、机械行业的迅速发展,及目前我国逐步成为世界加工基地的发展趋势。
和利益诱惑使得各种资本竞相进入该行业。
陆续出现了如郑州金属制品研究院、中试二厂、河南裕丰、河南鹤壁、郑州新亚、天津棣华、天津鑫浩、江苏神王、上海三联、湖南斯普凌、南京东吴、浙江海纳等十几家油淬火—回火弹簧钢丝生产厂家。
而且目前仍有国内外资本投向该行业。
二、油淬火—回火弹簧钢丝工艺技术发展历史简要回顾
我国在油淬火—回火弹簧钢丝生产技术研究过程中,主要参照了瑞典和日本的技术标准和工艺思路。
但在研发的初期由于工艺技术问题、设备问题、生产效率问题、产品成本问题,而走了一段弯路。
直到80年代末、90年代初期,我国油淬火—回火弹簧钢丝生产工艺才基本稳定下来,按目前国内常用材质来说其产品稳定性按高低依次如下:50CrVA、60Si2MnA、65Mn、70#、82B、55CrSi、SUP12、SAE9254、55CrSiV。
三、我国油淬火—回火弹簧钢丝产品质量发展历史简要回顾
我国油淬火—回火弹簧钢丝产品质量从不稳定到基本满足中低端弹簧产品的需求,碰到了许多质量问题。
有些问题现已解决,有些问题仍需进一步研究对策加以解决。
现已基本解决的问题:
<一>、钢丝脆断问题(自然断裂和绕簧断裂)
<二>、脱碳问题(加工过程不良所致)
<三>、裂纹问题(原材料问题,加工过程不良)
<四>、尺寸不均问题(加工过程不良)
<五>、小镰刀弯问题(加工过程不良)
<六>、尺寸精度问题
虽然上述单项问题,国内基本已解决。
但综合起来看,这些问题仍影响着油淬火—回火弹簧钢丝的综合性能。
具体表现为钢丝通条性能不稳定,导致弹簧不稳定性增大,特别汽门弹簧疲劳寿命达不到规定要求。
要缩小我国油淬火—回火弹簧钢丝与国外产品质量的差距,应当进一步提高对该种产品的认知水平,加大研发,技术和设备投入。
同时加强与原材料生产厂家的合作。
确保产品质量上一个新的台阶,否则我们只能在中低端弹簧产品领域中徘徊。
四、油淬火—回火弹簧钢丝产品特点
<一>、屈强比高,弹簧残余变形小。
<二>、通条性能稳定:同盘差小于75Mpa有利于卷簧和提高弹簧疲劳寿命。
<三>、与传统弹簧生产方式相比,可省去绕簧后的一些工序。
<四>、绕簧成材率高,可降低成本。