合金弹簧钢

8.3.4　合金弹簧钢

1．用途

合金弹簧钢主要用于制造各种弹簧和弹性元件。

2．性能特点

（1）具有高的弹性极限和屈强比，以避免在高负荷下产生永久变形；

（2）具有高的疲劳极限，以防止产生疲劳破坏；

（3）具有一定塑性和韧性，以防止在冲击载荷下发生突然破坏。

3．化学成分特点

（1）中高碳　W_c＝0.5%～0.7%，含碳量低，强度不够；含碳量高，塑韧性降低。

（2）合金元素　主加元素是Si、Mn，其主要作用是提高淬透性、强化铁素体，Si还是提高屈强比的主要元素。辅加元素为Cr、V、W等，其主要作用是细化晶粒，防止由Mn引起的过热倾向和由Si引起的脱碳倾向。

4．常用钢种

常用弹簧钢的牌号、化学成分和用途如表8-5所示。大致可分为两类：

（1）含Si、Mn的弹簧钢，如60Si2Mn，其淬透性高于碳素弹簧钢（如65、65 Mn），价廉，应用广。

（2）含Cr、V、W等的弹簧钢，如50CrVA，其淬透性高，有较高的热强性，适于工作温度在350℃～400℃下的重载大型弹簧。

5．热处理特点

（1）热成型弹簧

对丝径或板厚≥8mm的大型弹簧钢丝或钢板常用热成型，即加热到比正常淬火温度高出50℃～80℃进行热成型，然后利用余热立即淬火并中温回火，获得回火屈氏体组织，硬度为40～48HRC，有高的屈服强度，尤其是弹性极限高，同时又有一定的塑性、韧性。

（2）冷成型弹簧

对丝径或板厚<8mm的小型弹簧，常用冷拔钢丝冷卷成型。成形后不需进行淬火处理，只进行去应力退火（一般200℃～300℃）即可，因为这类弹簧钢丝（片）在成型前已有很高的强度和足够的韧性。但对于用退火钢丝（片）绕制的弹簧，则要进行淬火、回火处理，工艺同于热成型弹簧。

表8-5　常用合金弹簧钢的牌号、成分、热处理、力学性能及用途（摘自GB/T 1222－1984）

注：表列性能适用于截面单边尺寸≤80mm的钢材。