弹簧钢材料选用

0.50-0.80 0.50-0.80 0.50-0.80 0.90-1.20
1.0-1.3 0.70-1.0 0.70-1.0 0.40-0.70
≤0.25 ≤0.25 ≤0.25 ≤0.25 ≤0.35 ≤0.35 ≤0.35 0.70-1.0
0.08-0.16
0.0005-0.0030
0.025 0.025 0.025 0.025 0.035 0.035 0.035 0.035
二、18 种弹簧钢及应用范围
下面提供 18 种弹簧钢，其化学性能、热处理与机械性能和适用范围分别表 1、 表 2 和表 3。
表 1 18 种弹簧钢化学成分
牌号 C
Si
Mn
Cr
化学成分%
V
W
B
Mo
Ni
Cu
P
S
65 70 85 65Mn 55SiMnVB 60Si2Mn 60Si2MnA 60Si2CrA
Mpa
%
油淬 840+回火 500
980
785
9பைடு நூலகம்
油淬 830+回火 480
1030
835
8
油淬 820+回火 480
1130
980
6
油淬 830+回火 540
980
785
8
油淬 860+回火 460
1375
1225
5
油淬 870+回火 480
1275
1180
5
油淬 870+回火 440
1570
1375
5
油淬 870+回火 420
1765
1570
6
油淬 850+回火 410
1860
1665
6
油淬 860+回火 450 1450-1750
1300
6
油淬 845+回火 485
1225
1080
9
油淬 845+回火 485
1225
1080
9
50CrVA
油淬 850+回火 500
1275
1130
10
60CrMnBA 油淬 845+回火 490
0.62-0.70 0.62-0.75 0.62-0.90 0.62-0.70 0.52-0.60 0.56-0.64 0.56-0.64 0.56-0.64
0.17-0.37 0.17-0.37 0.17-0.37 0.17-0.37 0.70-1.0
1.5-2.0 1.6-2.0 1.4-1.8
1225
1080
9
30W4Cr2VA
油淬 1075+回火
1470
1325
0.56-0.64 0.26-0.34 0.24-0.32 0.38-0.45 0.42-0.49
0.17-0.37 0.17-0.37 0.60-1.0 0.17-0.37 0.17-0.37
0.70-1.0 ≤0.40 1.2-1.6
0.50-0.80 0.50-0.80
0.70-1.0 2.0-2.5 ≤0.25 0.9-1.2 0.8-1.1
弹簧钢材料选用
一、弹簧钢选用原则
弹簧按形状可分为螺旋弹簧、板弹簧、扭杆弹簧、环形弹簧、蝶形弹簧、涡卷 弹簧；弹簧按受力性质可分为压缩弹簧、拉伸弹簧、弯曲弹簧和扭转弹簧；它们的 共性是要求弹性极限高 σe，弹性极限 σe 是衡量金属最大弹性变形的抗力指标。
经实践证明，含碳量在 0.5-0.7%、显微组织为回火屈氏体的弹簧钢，具有较高 的弹性极限 σe，Si、Mn、Cr 可以显著提升回火屈氏体基体强度，Cr、V、W 可以增 强回火屈氏体中碳化物的硬化效果，Mn、Cr、B 可以提高弹簧钢的淬透性，所以这 些元素是弹簧钢中主要合金元素。
0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025 0.025
0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.025 0.025
0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.035 0.025 0.025
60Si2CrVA 0.56-0.64 1.4-1.8 0.40-0.70 0.90-1.20 0.10-0.20
0.035 0.035 0.035
0.025 0.025 0.025
0.025 0.025 0.025
0.025 0.025 0.025
50CrVA
0.46-0.54 0.17-0.37 0.50-0.80 0.80-1.10 0.10-0.20
0.035 0.025 0.025 0.025
60CrMnBA 30W4Cr2VA 28MnSiB 42CrMo 45CrNiMoVA
扭杆弹簧同时承受弯曲应力和剪应力，在材料韧性方面的要求比其他弹簧高一 些，所以选择铬钼合金结构钢也比较适合，下表提供 2 种铬钼钢 42CrMo 和 45CrNiMoVA。
气门弹簧承受 300℃以上温度，所以应选择含有 Si、Cr、V、W 耐高温合金元素 的弹簧钢。
同一个牌号的弹簧钢，其硫磷杂质含量低的高级优质钢可以降低回火温度获得 更高强度指标。
0.0005-0.0040 0.50-0.80 4.00-5.00
0.0005-0.0035
0.10-0.20
0.15-0.30 0.2-0.3
0.035 0.035 0.035 0.025 1.3-1.8
0.025 0.025 0.025 0.025 0.025
0.025 0.025 0.035 0.035 0.025
0.035 0.025 0.025 0.025
55SiCrA 55CrMnA 60CrMnA
0.51-0.59 0.52-0.60 0.56-0.64
1.2-1.6 0.17-0.37 0.17-0.37
0.50-0.80 0.65-0.95 0.70-1.0
0.50-0.80 0.65-0.95 0.70-1.0
除了弹性极限 σe 之外，疲劳强度及疲劳寿命也是弹簧成品最重要的性能指标， 在弹簧材料选择和制造工艺选择都要围绕它。
钢板弹簧是汽车主要的弹性元件和受力元件，而且对疲劳寿命要求高，同时为 了减轻重量，所以只选用合金弹簧钢；选用低碳马氏体钢制造钢板弹簧也是轻量化 的一种方向，但有待生产实践中进一步检验，下表提供 1 种低碳马氏体钢 28MnSiB。
0.025 0.025 0.035 0.035 0.025
牌号
65 70 85 65Mn 55SiMnVB 60Si2Mn 60Si2MnA 60Si2CrA 60Si2CrVA 55SiCrA 55CrMnA 60CrMnA
表 2 18 种弹簧钢热处理与机械性能
热处理
抗拉强度 Mpa
屈服强度 断后伸长率