合金弹簧钢的热处理
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合金弹簧钢的热处理
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合金弹簧钢的热处理
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文章来源：斯普弹簧信息网添加人：ｌina 添加时间：2007-9－14 14:3４:18
当弹簧材料的截面较大或使用条件较苛刻时,碳素钢已不能满足使用要求,这类弹簧必须使用合金弹簧钢制造。在合金弹簧钢中由于添加了合金元素，不仅使淬透性增加，而且具有碳素钢所没有的宝贵性能。下面介绍常用合金弹簧钢的热处理规范。
1.硅锰钢的热处理由于我国硅锰合金元素资源丰富,硅锰钢是弹簧钢应用广泛的材料之一。这类钢材具有成本低,淬透性好，抗拉强度、屈服点、弹性极限高,回火稳定性好等优点。但硅锰钢为本质粗晶粒钢,过热敏感、脱碳倾向大、易产生石墨化，所以在热处理时淬火温度不宜过高、保温时间不宜过长，以防止晶粒粗大和脱碳。常用硅锰弹簧钢的热处理工艺及力学性能见表4—9和表4
—1０。
表1 常用硅锰钢热处理工艺规范及力学性能
材
料淬火温度
／℃
冷却
剂
硬度
HRC
回火温度
／℃
硬度
HRC
抗拉强度
σb／MPa
屈服点
σs／MP
a
断面收缩
率
ψ(％)
伸长率
δ(％)
55Si2Mn
60Si2Mn
60Si2Mn
A
70Si3Mn
A 860～880
850～870
850～870
850～870
油
油
油
油
＞58
＞60
＞60
＞62
440
440
440
430
47
48
48
52
1340
1680
1680
1810
1180
1470
1470
1620
＞40
44
44
20
10
11
11
5
表2 不同回火温度下的硬度值
温度／℃
材料200 250 300 350 400 450 500 550
硬度HRC
55Si2Mn
60Si2Mn
60Si2MnA
70Si3MnA
56
58
59
62
55
57
58
60
54
56
57
58
52
54
54
56
50
51
52
54
43
45
46
51
40
40
41
45
37
38
39
41
①试件d=８mm,硝盐炉，保温60mｉn，HRＣ~2。
２．铬钒钢和铬锰钢的热处理制造弹簧的铬钒钢和铬锰钢常用的有：50CrVA、5０ＣｒMn、5０CrMnA、60Sｉ２ＣrA、60S ｉ2ＣrVA等。由于钢中含有Cｒ、V等元素,使钢的淬透性得到了显著的改善。同时V和Cr都是强烈的碳化元素，它们的碳化物存在于晶界附近，能有效地阻止晶粒长大。这类钢材虽然碳含量不高,强度稍低一些，但具有很好的韧性，特别优良的疲劳性能。因此,要求高疲劳性能的弹簧,如气门弹簧、调压弹簧、安全阀弹簧几乎都选用50CrVＡ来卷制。
表3是５０CrVA和50CｒMn的热处理工艺规范和力学性能。
表３ 50CrVA和５０CrMｎ热处理工艺规范和力学性能
钢号淬火温
度
／℃
冷却
剂
硬度
HRC
回火温
度
／℃
硬度
HRC
抗拉强
度
σb／MP
a
屈服点
σs／MPa
断面收缩
率
ψ(％)
伸长率
δ(％)
50CrVA 50CrMn 860～90
840～86
油
油
＞54
＞56
380～40
380～40
45～50
45～50
＞1470
＞1470
＞1274
＞1274
＞40
＞40
＞8
＞8
3．高强度弹簧钢的热处理这类弹簧钢的特点是强度高、淬透性好，在油中的淬透直径都在５0ｍm以上,用于制造工作温度在250℃以下的高应力弹簧,如气门弹簧、油泵弹簧、汽车悬架弹簧等。这类弹簧在较高温度下回火仍保持较高的强度。为获得高的强度,硬度一般在HRC48~5２之间选取。高强度弹簧钢的钢号名称及热处理规范和不同回火温度下的力学性能见表４。
表４高强度弹簧钢热处理工艺规范和力学性能
钢号淬火温度
／℃
冷却
剂
硬度
HRC
回火温
度
／℃
硬度
HRC
抗拉强
度
σb／MP
a
屈服点
σs／M
Pa
断面收缩
率
ψ(％)
伸长率
δ(％)
60Si2CrA
60Si2CrV
A
65Si2MnW
A 840～870
840～870
840～870
油
油
油
＞62
＞62
＞62
430～45
430～45
430～45
48～52
48～52
51～52
＞1800
＞1800
＞1800
＞1600
＞1600
≥1700
＞20
＞20
＞17
＞8
＞8
＞5
4.硅锰新钢种的热处理这类钢是在硅锰钢的基础上,结合我国的资源情况,在钢中加入了硼、钼、钒、铌等合金元素，淬透性比硅锰钢有较大的提高，直径5０ｍm以下在油中都能淬透，脱碳和过热的倾向比硅锰钢低，韧性和疲劳性能则优于硅锰钢。现主要用于制造汽车钢板弹簧。常用的牌号有５5SiMnＶB、55SiMnMoV、55SｉMnＭoＶNｂ。其热处理规范和力学性能见表5。
表５弹簧钢新钢种热处理规范及力学性能