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碳素弹簧钢


碳素弹簧钢的碳含量（质量分数）一般在0.62%~0.90%。按照其锰含量又分为一般锰含量（质量分数）(0.50%~0.80%）如65、70、85和较高锰含量（质量分数）(0.90~1.20%），如65Mn两类。
合金弹簧钢


合金弹簧钢是在碳素钢的基础上，通过适当加入一种或几种合金元素来提高钢的力学性能、淬透性和其他性能，以满足制造各种弹簧所需性能的钢。
合金弹簧钢的基本组成系列有，硅锰弹簧钢、硅铬弹簧钢、铬锰弹簧钢、铬钒弹簧钢、钨铬钒弹簧钢等。在这些系列的基础上，有一些牌号为了提高其某些方面的性能而加入了钼、钒或硼等合金元素。
此外，还从其他钢类，如优质碳素结构钢、碳素工具钢、高速工具钢、不锈钢，选择一些牌号作为弹簧用钢。
按照生产加工方法分类
⒈热轧（锻）钢材包括热轧轧圆钢、方钢、扁钢、钢板，锻制圆钢、方钢。
⒉冷拉（轧）钢材包括钢丝、钢带、冷拉材（冷拉圆钢）。
按照钢材交货状态分类
⒈热轧（锻）钢材
A.以热轧（锻）状态交货钢材经热成形制成弹簧，然后进行淬火和回火处理。
B.以退火状态交货钢材经冷成形制成弹簧，然后进行淬火和回火处理。
以上均应符合相应的交货状态硬度的规定。
⒉冷拉（轧）钢材
A.钢丝
①盐浴等温淬火冷拉钢丝（又称派登脱处理冷拉钢丝）钢丝制成弹簧后只需进行低温回火，以消除应力。
②油淬火和回火钢丝冷拉成所需尺寸后，进行连续加热、连续油淬火和铅回火。钢丝制成弹簧后只需进行底温火，以消除应力。
③冷拉钢丝（即不经淬火和回火处理的钢丝）
a.以冷拉状态交货。
b.以退火、正火或回火处理状态交货。
以上两种状态交货的钢丝制成弹簧后均需进行淬火和回火处理。
B.钢带
①冷轧状态交货制成弹簧后需进行低温回火，以消除应力。
②淬火和回火状态交货制成弹簧后需进行低温回火，以削除应力。
③退火火状态交货制成弹簧后需进行淬火和回火处理
C.冷拉钢材
以退火状态交货钢材经冷成形制成弹簧，然后进行淬火和回火处理。
其他分类方法
除以上所述外，还有一些其他分类方法，例如：
按交货条件要求不同可分为按化学成分（力学性能）交货和按淬透性交货。
按弹簧工作条件可分为承受静载荷弹簧钢、承受冲击载荷弹簧钢、耐高（低）温弹簧和耐腐蚀弹簧钢等。






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。






热处理规范




钢号淬火温度淬火介质硬度要求回火温度冷却介质硬度要求应用范围65780-830水或油400-600线径小于12-15mm的螺旋弹簧、弹簧垫圈65Mn810-830油或水>60370-400水42-505-10mm的板簧片及7-10mm的卷簧50CrV850-870油>58400-55水45-50截面较大和较重要的板簧片及螺旋弹簧
50CrV850-870油>58370-420油45-52300C以下工作的高温弹簧60Si2MnA860-880油>60500-520水HB363-444厚度8-12mm的板簧片