SUP10碳素弹簧钢 弹簧钢 日本弹簧钢

SUP10碳素弹簧钢 弹簧钢 日本弹簧钢

 

SUP10弹簧钢   

执行标准: JIS G4801-2005   

中国标准:GB/T 3077-1999   

美国标准:A29M:2005 

  

●特性及适用范围：   

SUP10具有良好的力学性能和工艺性能，淬透性较高，加入钒使钢的晶粒细化，降低过热敏感性，提高了强度和韧性，具有高的疲劳强度，屈服比也较高，但焊接性差，冷因变形塑性低。SUP10是一种较高级弹簧，用作较大截面的高负荷重要弹簧及工作温度<300℃的阀门弹簧、活塞弹簧、安全阀弹簧。

 

●化学成份：   

碳 C ：0.47～0.55   

硅 Si：0.15～0.35   

锰 Mn：0.65～0.95   

硫 S ：≤0.030   

磷 P ：≤0.030   

铬 Cr：0.80～1.10   

镍 Ni：≤0.35   

铜 Cu：≤0.25   

钒 V ：0.15～0.25   

 

●力学性能：   

抗拉强度 σb (MPa)：≥1274(130)   

屈服强度 σs (MPa)：≥1127(115)  

伸长率 δ5 (%)：≥10   

断面收缩率 ψ (%)：≥40   

硬度 ：热轧,≤321HB;冷拉+热处理,≤321HB  

 

●热处理规范及金相组织：   

热处理规范：淬火850℃±20℃,油冷; 回火500℃±50℃(特殊需要时,±30℃)。  

 

●交货状态：

热轧钢材以热处理或不热处理状态交货，冷拉钢材以热处理状态交货。

 

研究进展

  传统弹簧钢的强度水平难以满足现代工业发展的要求，众所周知，弹簧钢力学性能在材料质量保证的前提下取决于热处理工艺，而热处理工艺也应根据所用材料来决定，弹簧钢高强度化的一个重要途径是充分发挥合金元素的作用，达到最佳合金化效果。 

  1. 热处理 

  弹簧钢要求较高的强度和疲劳极限，一般在淬火+中温回火的状态下使用，以获得较高的弹性极限。热处理工艺技术对弹簧内在质量有着至关重要的影响。因此，如何进一步提高弹簧疲劳寿命，需进一步研究，尤其是化学表面改性热处理、喷丸强化等都对弹簧疲劳寿命产生重要影响。为进一步强化气门弹簧的表面强度、增加压应力、提高疲劳寿命，气门弹簧成形后，要进一步经过渗氮、低温液体碳氮共渗或硫氮共渗处理，然后经喷丸强化。例如，日本将f4mm的si－cr油淬钢丝经450℃×4.5h低温体碳氮共渗与经400℃×15min中温回火进行对比，其疲劳极限可提高240mpa。氮的渗入，不仅消除了脱碳的不良影响，而且还提高了残余压应力，同时经渗氮和低温液体碳氮共渗的气门弹簧高温强度提高，150℃时的变形量为0.2%(规定值为0.5%)，250℃的变形量为0.56%，提高了气门弹簧的热稳定性和抗松弛稳定性，但渗氮和液体碳氮共渗时间应严格控制，否则会形成网状硫化物和网状氮化物，反而会降低其疲劳强度。 

  气门弹簧提高强度的方法还可以选择喷丸，经实践表面气门弹簧喷丸可用两种丸粒，一种直径为0.8mm，其显微硬度为720hv0.2，另一种直径0.25mm，其显微硬度为800hv0.2，三次喷丸可达到较好的强化效果，又可使表面质量得到改善。 

  2. 合金化 

  碳是钢中的主要强化元素，对弹簧钢的影响往往超过其他合金元素。根据使用要求，弹簧钢材料应是中高碳的合金钢。当今世界各国普遍采用的弹簧钢，含碳量绝大部分在0.45%～0.65%。 

  为了克服弹簧钢强度提高后韧性和塑性降低的难题，也有降低碳含量的趋势。我国对低碳马氏体弹簧钢进行