合金弹簧钢的热处理

合金弹簧钢的热处理 我要打印 保藏 放入公文包 文章来源斯普弹簧信息网 添加人 添加时间2007-9-14 143418 当弹簧材料的截面较大或运用条件较苛刻时，碳素钢已不能满意运用要求，这类弹簧必需运用合金弹簧钢制造。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珍贵性能。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49和表410。 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 回火温度 ／℃ 硬度 抗拉强度 σb／ 屈服点 σs／ 断面收缩率 ψ％ 伸长率 δ％ 552 602 602 703 860～880 850～870 850～870 850～870 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 552 602 602 703 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8，硝盐炉，保温60，2。 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50、50、50、602、602等。由于钢中含有、V等元素，使钢的淬透性得到了显著的改善。同时V和都是剧烈的碳化元素，它们的碳化物存在于晶界旁边，能有效地阻挡晶粒长大。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，特殊优良的疲惫性能。因此，要求高疲惫性能的弹簧，如气门弹簧、调压弹簧、平安阀弹簧几乎都选用50来卷制。 表3是50和50的热处理工艺规范和力学性能。 表3 50和50热处理工艺规范和力学性能 钢号 淬火温度 ／℃ 冷却剂 硬度 回火温度 ／℃ 硬度 抗拉强度 σb／ 屈服点 σs／ 断面收缩率 ψ％ 伸长率 δ％ 50 50 860～900 840～860 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50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48～52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 回火温度 ／℃ 硬度 抗拉强度 σb／ 屈服点 σs／ 断面收缩率 ψ％ 伸长率 δ％ 602 602 652 840～870 840～870 840～870 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，结合我国的资源状况，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50以下在油中都能淬透，脱碳和过热的倾向比硅锰钢低，韧性和疲惫性能则优于硅锰钢。现主要用于制造汽车钢板弹簧。常用的牌号有55、55、55。其热处理规范和力学性能见表5。 表5 弹簧钢新钢种热处理规范及力学性能 钢 号 淬火温度 ／C 冷 却 剂 硬度 回火温度 ／℃ 硬度 抗拉强度 σb／ 屈服强度 σ0.2／ 伸长率 δ10％ 断面收缩率 ψ％ 冲击韧度 αK／J 55 860～900 880 880 油 油 油 60 60 60 460 450 500 44～49 ≥1400 1460 1330 ≥1250 1390 1230 ≥5 8 9 ≥30 45 42．5 ≥30 41 43 55 860～900 880 880 油 油 油 62 62 62 480～500 450 500 44～49 1530 1505～1550 1408～1450 1480 1440～1490 1340～1400 7．5 7．8～8．8 8．5～10 38 46．3～53．5 40～53 49～59 54～62 55 860～900 880 880 油 油 油 62 62 62 460～480 450 500 44～49 1560 1648 1535 1410 1553 1448 7 7 7．8 45 39．3 38．1 38 44 5．耐热弹簧钢的热处理这类钢的牌号有45和30W42V等，主要用于制造汽轮机及锅炉中高温下工作的弹簧。这类材料的淬火和加热温度较高，导热系数低，在高温加热之前要经过预热，一般预热温度在820～870℃之间，预热保温系数为0．5／，在高温炉中的加热时间不宜取得过长，否则简单引起弹簧表面的氧化和脱碳。一般取10～20s／。45可用于制造工作温度在450℃以下的弹簧，30W42V则可制造工作温度在500℃以下的弹簧。45和30W42V的热处理工艺及力学性能见表6。 表6 45和30W42V的热处理规范及力学性能 钢 号 热处理状态 抗拉强度 σb／ 屈服点 σs／ 伸长率 δs％ 断面收缩率 ψ％