汽车底盘零部件材料

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0.60%～0.90%的碳和0.3%～1.20%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0.45%～0.70%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，同时显著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
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≤5.0mm检验抗拉强度σb≤1035Mpa，直径>5.0mm钢丝检验HB≤302，相当于轻拉状态。

生产中大规格（Ф>8.0）成品冷拉减面率不超过25%，小规格钢丝（Ф≤5.0）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≤5.0mm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"。

[1]
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。

(2)YB/T5104-93《油淬火-回火硅锰合金弹簧钢丝》
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14.0mm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。

（3）YB/T5105-93《阀门用油淬火-回火铬硅合金弹簧钢丝》。

YB/T5105-93适用于承受剧烈动负荷的发动机的阀门弹簧。

牌号：55Cr3（弹簧钢）
特性及适用范围：
突出优点是淬透性好，另外热加工性能、综合力学性能、
抗脱碳性能亦好大截面的各种重要弹簧，如汽车、机车的大型板簧、螺旋弹簧等。

55Cr3弹簧钢具有较高强度、塑性和韧性，淬透性较好，过热敏感性比锰钢低，脱碳倾向比硅锰钢小，回火脆性大。

55Cr3弹簧钢用于车辆、拖拉机工业上制作负荷较重、应力较大的板簧和直径较大的螺旋弹簧。

●力学性能：
抗拉强度σb (MPa)：≥1225(125)
条件屈服强度σ0.2 (MPa)：≥1080(110)
伸长率δ5 (%)：≥9(供参考)
断面收缩率ψ (%)：≥20
硬度：热轧,≤321HB;
冷拉+热处理,≤321HB
牌号：SUP9 材料名称：弹簧钢●标准：JIS G48001:2005
特性及适用范围：SUP9弹簧钢具有较高强度、塑性和韧性，淬透性较好，过热敏感性比锰钢低，脱碳倾向比硅锰钢小，回火脆性大。

用于车辆、拖拉机工业上制作负荷较重、应力较大的板簧和直径较大的螺旋弹簧。

高扩孔钢
BR440/590HE 高扩孔钢是一种具有高拉伸强度和极好扩孔性能的钢种，常用于汽车底盘（如后桥悬架摆臂）形状复杂的结构件。

扩孔性能作为钢材的一项成形性能指标，反映的是在扩孔过程中材料抵抗因孔缘局部伸长变形过大而在垂直于孔缘方向上抵抗局部开裂的能力。

为得到高扩孔率，形成均匀的微观组织是关键。

因此，当钢材的微观组织中同时存在硬度差别较大的软相（如铁素体F）和硬相（如马氏体M、珠光体P）时，扩孔性能就比较差。

这些材料包括以F＋P为组织特点的微合金钢、DP（双相）钢、TRIP钢。

而当钢材的微观组织中仅存在一种相的时候（如铁素体钢、贝氏体钢），扩孔率最高，但他们屈强比较高，成形性能较差。

为了充分利用双相钢优良的成形性能，并改善其扩孔性，目前国外企业广泛使用以贝氏体取代马氏体的F＋B双相钢，由于它们之间的硬度差远小于F和M，也具有优良的扩孔率。

但在热轧工艺上要求进行分段冷却，使材料的制造难度加大。

铸造合金钢
ZGD650-830 C36583 ZGD730-910 用以浇注铸件的钢。

铸造合金的一种。

铸钢分为铸造碳钢、铸造低合金钢和铸造特种钢3类。

①铸造碳钢。

以碳为主要合金元素并含有少量其他元素的铸钢。

含碳小于0.2％的为铸造低碳钢，含碳0.2％～0.5％的为铸造中碳钢，含碳大于0.5％的为铸造高碳钢。

随着含碳量的增加，铸造碳钢的强度增大，硬度提高。

铸造碳钢具有较高的强度、塑性和韧性，成本较低，在重型机械中用于制造承受大负荷的零件，如轧
钢机机架、水压机底座等；在铁路车辆上用于制造受力大又承受冲击的零件如摇枕、侧架、车轮和车钩等。

②铸造低合金钢。

含有锰、铬、铜等合金元素的铸钢。

合金元素总量一般小于5％，具有较大的冲击韧性，并能通过热处理获得更好的机械性能。

铸造低合金钢比碳钢具有较优的使用性能，能减小零件质量，提高使用寿命。

③铸造特种钢。

为适应特殊需要而炼制的合金铸钢，品种繁多，通常含有一种或多种的高量合金元素，以获得某种特殊性能。

例如，含锰11％～14％的高锰钢能耐冲击磨损，多用于矿山机械、工程机械的耐磨零件；以铬或铬镍为主要合金元素的各种不锈钢，用于在有腐蚀或650℃以上高温条件下工作的零件，如化工用阀体、泵、容器或大容量电站的汽轮机壳体等。

汽车工业用钢:BSP52100、Gcr15、4Cr9Si2、4Cr10Si10Mo、4Cr9Si3、244N、
212N;曲轴、连杆用材:49MnVS3、NQT90、S48CS 、SVDH40S1、S55S1 、38MnVS6；变速器专用材料：20CrMnTi系列、16－28M-nCr系列、SAE4820RH、SAE8625RH、SAE9310H、SAE5120M、SCM722H2、SCr420H；传动轴专用材料：UC1(cf53)、UC2（ck45、SAE8617H、SAE8620H、CK35、38B3等。

机械制造用钢:GCr15、GCr15SiMn等.
工模具制造用钢:T7～T12、9Cr2Mo、9CrV、Cr06、9Cr2、W6Mo5Cr4V2、W1-8Cr4V、
Cr12、Cr12MoV、7Cr7MoV2S、H13(Z)、3Cr2W8V、5CrNiMo、SWP20H、SW718H、9Cr18mo、GCr15SiMn等。

航空航天用钢：发动机、反应堆用料:GH4169;高温承力件:Gh2132;盘件:G-
H738;钛结构:TC4;等温锻:TC11;航空航天用材:F175:不锈类器件:1Cr18Ni9Ti、30Cr3SiNiMoVA；航空轴承：ZGCr15、Cr4Mo4A等.。