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合金弹簧钢的热处理 我要打印 ? IE收藏 ? 放入公文包 ? 文章来源：斯普弹簧信息网 　　 添加人：lina 　　 添加时间：2007-9-14 14:34:18 ? ??? 当弹簧材料的截面较大或使用条件较苛刻时，碳素钢已不能满足使用要求，这类弹簧必须使用合金弹簧钢制造。在合金弹簧钢中由于添加了合金元素，不仅使淬透性增加，而且具有碳素钢所没有的宝贵性能。下面介绍常用合金弹簧钢的热处理规范。 1．硅锰钢的热处理 由于我国硅锰合金元素资源丰富，硅锰钢是弹簧钢应用广泛的材料之一。这类钢材具有成本低，淬透性好，抗拉强度、屈服点、弹性极限高，回火稳定性好等优点。但硅锰钢为本质粗晶粒钢，过热敏感、脱碳倾向大、易产生石墨化，所以在热处理时淬火温度不宜过高、保温时间不宜过长，以防止晶粒粗大和脱碳。常用硅锰弹簧钢的热处理工艺及力学性能见表4—9和表4—10。 表1 常用硅锰钢热处理工艺规范及力学性能 材 料 淬火温度 ／℃ 冷却剂 硬度 HRC 回火温度 ／℃ 硬度 HRC 抗拉强度 σb／MPa 屈服点 σs／MPa 断面收缩率 ψ(％) 伸长率 δ(％) 55Si2Mn 60Si2Mn 60Si2MnA 70Si3MnA 860～880 850～870 850～870 850～870 油 油 油 油 ＞58 ＞60 ＞60 ＞62 440 440 440 430 47 48 48 52 1340 1680 1680 1810 1180 1470 1470 1620 ＞40 44 44 20 10 11 11 5 表2 不同回火温度下的硬度值 温度／℃ 材料 200 250 300 350 400 450 500 550 硬度 HRC 55Si2Mn 60Si2Mn 60Si2MnA 70Si3MnA 56 58 59 62 55 57 58 60 54 56 57 58 52 54 54 56 50 51 52 54 43 45 46 51 40 40 41 45 37 38 39 41 ① 试件d=8mm，硝盐炉，保温60min，HRC~2。 2．铬钒钢和铬锰钢的热处理 制造弹簧的铬钒钢和铬锰钢常用的有：50CrVA、50CrMn、50CrMnA、60Si2CrA、60Si2CrVA等。由于钢中含有Cr、V等元素，使钢的淬透性得到了显著的改善。同时V和Cr都是强烈的碳化元素，它们的碳化物存在于晶界附近，能有效地阻止晶粒长大。这类钢材虽然碳含量不高，强度稍低一些，但具有很好的韧性，特别优良的疲劳性能。因此，要求高疲劳性能的弹簧，如气门弹簧、调压弹簧、安全阀弹簧几乎都选用50CrVA来卷制。 表3是50CrVA和50CrMn的热处理工艺规范和力学性能。 表3 50CrVA和50CrMn热处理工艺规范和力学性能 钢号 淬火温度 ／℃ 冷却剂 硬度 HRC 回火温度 ／℃ 硬度 HRC 抗拉强度 σb／MPa 屈服点 σs／MPa 断面收缩率 ψ(％) 伸长率 δ(％) 50CrVA 50CrMn 860～900 840～860 油 油 ＞54 ＞56 380～400 380～400 45～50 45～50 ＞1470 ＞1470 ＞1274 ＞1274 ＞40 ＞40 ＞8 ＞8 3．高强度弹簧钢的热处理 这类弹簧钢的特点是强度高、淬透性好，在油中的淬透直径都在50mm以上，用于制造工作温度在250℃以下的高应力弹簧，如气门弹簧、油泵弹簧、汽车悬架弹簧等。这类弹簧在较高温度下回火仍保持较高的强度。为获得高的强度，硬度一般在HRC48～52之间选取。高强度弹簧钢的钢号名称及热处理规范和不同回火温度下的力学性能见表4。 表4 高强度弹簧钢热处理工艺规范和力学性能 钢 号 淬火温度 ／℃ 冷却剂 硬度 HRC 回火温度 ／℃ 硬度 HRC 抗拉强度 σb／MPa 屈服点 σs／MPa 断面收缩率 ψ(％) 伸长率 δ(％) 60Si2CrA 60Si2CrVA 65Si2MnWA 840～870 840～870 840～870 油 油 油 ＞62 ＞62 ＞62 430～450 430～450 430～450 48～52 48～52 51～52 ＞1800 ＞1800 ＞1800 ＞1600 ＞1600 ≥1700 ＞20 ＞20 ＞17 ＞8 ＞8 ＞5 4．硅锰新钢种的热处理 这类钢是在硅锰钢的基础上，结合我国的资源情况，在钢中加入了硼、钼、钒、铌等合金元素，淬透性比硅锰钢有较大的提高，直径50mm以下在油中都能淬透，脱碳和过热的倾向比硅锰钢低，韧性和疲劳性能则优于硅锰钢。