(1)彈簧鋼的一般特點(diǎn)
彈簧是各種機(jī)械和儀表中的重要零件,它主要利用彈性變形時(shí)所儲(chǔ)存的能量來(lái)起到緩和機(jī)械上的振動(dòng)和沖擊作用,同樣利用彈性變形的儲(chǔ)存能做工。由于彈簧一般是在動(dòng)負(fù)荷的條件下使用,因此要求彈簧鋼首先必須具有高的彈性極限a、高的抗位強(qiáng)度b、高的屈強(qiáng)化(s/b)、高的疲勞強(qiáng)度r(尤其是缺口疲勞強(qiáng)度),并有足夠的塑性和韌性以及良好的表面質(zhì)量,同時(shí)還要求有較好的淬透性和低的脫碳敏感性,在冷熱狀態(tài)下容易加工成形。
(2)彈簧鋼的化學(xué)成分特點(diǎn)
為了獲得彈簧所要求的性能,彈簧鋼的含碳量比調(diào)質(zhì)鋼高,碳素彈簧鋼通常在0.6%~0.75%C范圍。由于碳素彈簧鋼(如65、75鋼等)的淬透性較差,其截面尺寸超過(guò)12mm時(shí),在油中就不能淬透,若用水淬,則容易產(chǎn)生裂紋。因此,對(duì)于截面尺寸較大、承受較重負(fù)荷的彈簧都用合金彈簧鋼制造。
合金彈簧鋼的含碳量一般在0.46%~0.70%之間,合金彈簧鋼中所含合金元素經(jīng)常有Si、Mn、Cr、V等,它們的主要作用是提高鋼的淬透性和回火穩(wěn)定性,強(qiáng)化鐵素體和細(xì)化晶粒,從而有效地改善彈簧鋼的力學(xué)性能,提高彈性極限和屈強(qiáng)比。Si和Mn主要提高淬透性,同時(shí)也提高屈強(qiáng)比,且比Si的作用最突出,但它在熱處理時(shí)促進(jìn)表面脫碳,Mn則使鋼易于過(guò)熱。因此,重要用途的彈簧鋼,必須加入Cr、V、W等元素,例如Si-Cr彈簧鋼表面不易脫碳;Cr-V彈簧鋼不易過(guò)熱,晶粒細(xì),不易長(zhǎng)大粗化,耐沖擊性能好,高溫強(qiáng)度也較高,其中Cr、V還有利于提高彈簧鋼的高溫強(qiáng)度。