日本進口彈簧鋼SWRH67B 鋼帶SWRH72B的熱處理方法
彈簧鋼
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彈簧鋼是專門用來制造各種彈簧和彈性元件或類似性能要求的結(jié)構(gòu)零件的主要材料。
1.性能要求①高的彈性極限σe和屈強比σs/σb,以保證優(yōu)良的彈性性能,即吸收大量的彈性能而不產(chǎn)生塑性變形;②高的疲勞極限,疲勞是彈簧的主要破壞形式之一,疲勞性能除與鋼的成分結(jié)構(gòu)有關以外,還主要地受鋼的冶金質(zhì)量(如非金屬夾雜物)和彈簧表面質(zhì)量(如脫碳)的影響;③足夠的塑性和韌性,以防止沖擊斷裂;④其它性能,如良好的熱處理和塑性加工性能,特殊條件下工作的耐熱性或耐蝕性要求等。
2.成分特點鋼中碳與合金元素的含量及作用為:
(1)中、高碳一般地,碳素彈簧鋼wc=0.6%~0.9%,合金彈簧鋼wc=0.45%~0.70%,經(jīng)淬火加中溫回火后得到回火托氏體組織,能較好地保證彈簧的性能要求。
(2)合金元素普通用途的合金彈簧鋼一般是低合金鋼。主加元素為Si、Mn、Cr等,其主要作用是提高淬透性、固溶強化基體并提高回火穩(wěn)定性;輔加元素為Mo、W、V等強碳
化物形成元素,主要作用有防止Si引起的脫碳缺陷、Mn引起的過熱缺陷并提高回火穩(wěn)定性及耐熱性等。
彈簧鋼牌號:
中國:65 70 65MN 70MN 55SI2MN 55SI2MNB 55SI2MNVB 60SI2MN 60SI2MNA 60SI2CRA 60SI2CRVA 55CRVA 60CRMNBA 55CRMNA 60CRMNA 60CRMNMOA 30W4CR2VA 70SI2CRA 55CRSIA
美國:1065 1070 1084 1566 1572 9255 9260 5155 5160 4151 6150 51B60H
日本:SWRH67B SWRH72B SWRH82B SUP6 SUP7 SUP9 SUP9A SUP11A SUP12 SUP13 SUP4 SUP5 SK1 SK2 SK3 SK4 SK5 SK6 SK7
德國:C55S C60S C67S C75S C85S C90S C100S C125S 80CRV2 75NI8 125CR2 102CR6
英國:080A67 080A72 080A83 250A53 250A58 526M60 735A50等
彈簧鋼按其加工成型方式分為熱成型和冷成型兩類,由于加工方式的不同,在后續(xù)的熱處理方式也不盡相同,具體如下:
1熱成型彈簧的熱處理
直徑或板厚大于10-15mm的大型彈簧件,多用熱軋盤條拉拔的鋼絲或鋼板制成。
加工及熱處理為:先把彈簧鋼絲加熱到高于正常淬火溫度50-80℃的條件下熱卷成型,然后淬火+中溫回火,獲得彈性極限和疲勞強度極佳的回火索氏體。彈簧鋼淬火加熱應選用少氧或無氧化的設備如鹽浴爐、保護氣氛爐等,防止氧化脫碳。
彈簧鋼熱處理后還要進行噴丸處理,強化表面,產(chǎn)生殘余壓應力,提高疲勞強度。
熱軋彈簧鋼采用的工藝流程為:扁鋼剪斷——>加熱壓彎成形后余熱淬火+中溫回火+噴丸——>包裝。
2冷成型彈簧的熱處理
直徑小于8mm的彈簧件,常用冷拔鋼絲冷卷成形。冷拉鋼絲制造工藝及后續(xù)熱處理,主要是以下三類:
1)鉛浴處理冷拉鋼絲
先將鋼絲連續(xù)拉拔三次,總變形量達到50%,接著加熱到Ac3以上溫度使其奧氏體化,隨后在450-550℃的鉛浴中等溫處理,奧氏體轉(zhuǎn)化為索氏體組織。屈服強度為1600Mpa,冷卷成形后,在200-300℃退火消除應力即可。
2)油淬火回火鋼絲
鋼絲拉拔到處理尺寸后,進行油淬火回火。這類鋼絲的強度不如鉛浴處理的鋼絲,但性能均勻一致,成本較低。冷卷成形后,進行去應力處理。
3)退火狀態(tài)鋼絲
將鋼絲拉拔到規(guī)定尺寸,再進行退火處理。軟化后的鋼絲冷卷成形后,需經(jīng)過淬火+中溫回火后才能獲得所需的力學性能。
彈簧鋼
英文名稱:spring steel
定義:含碳量為0.60%~0.95%的碳鋼,是經(jīng)冷變形強化的一種較好的彈簧鋼絲,用于制作各種彈簧。
所屬學科:機械工程(一級學科);儀器儀表機械(二級學科);彈性材料(儀器儀表)(三級學科)
1.彈簧鋼主要是有好的彈性,又由于它是在動載荷環(huán)境條件下工作的,所以對制造彈簧的材質(zhì)主要的應有高的屈服強度;在承受重載荷時不引起塑性變形;應有高的疲勞強度,在載荷反復作用下具有長的使用壽命;并有足夠的韌性和塑性,以防在沖擊力作用下突然脆斷。
2.彈簧鋼是指由于在淬火和回火狀態(tài)下的彈性,而專門用于制造彈簧和彈性元件的鋼。鋼的彈性取決于其彈性變形的能力,即在規(guī)定的范圍之內(nèi),彈性變形的能力使其承受一定的載荷,在載荷去除之后不出現(xiàn)變形
3.彈簧鋼應具有優(yōu)良的綜合性能,如力學性能(特別是彈性極限、強度極限、屈強比)、抗彈減性能(即抗彈性減退性能,又稱抗松弛性能)、疲勞性能、淬透性、物理化學性能(耐熱、耐低溫、抗氧化、耐腐蝕等)。為了滿足上述性能要求,彈簧鋼具有優(yōu)良的冶金質(zhì)量(高的純潔度和均勻性)、良好表面質(zhì)量(嚴格控制表面缺陷和脫碳)、的外形和尺寸。
4.根據(jù)GB/T 13304《鋼分類》標準,按照基本性能及使用特性一,彈簧鋼屬于機械結(jié)構(gòu)用鋼;按照質(zhì)量等級,屬于特殊質(zhì)量鋼,即在生產(chǎn)過程中需要特別嚴格控制質(zhì)量和性能的鋼。按照我國習慣,彈簧鋼屬于特殊鋼,制作彈簧鋼的時候技術要求比較高,技術的過硬直接決定品質(zhì)的高低。
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