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一、按照化學成分分類
根據GB/T 13304 標準,彈簧鋼按照其化學成分分為非合金彈簧鋼(碳素彈簧鋼)和合金彈簧鋼。
碳素彈簧鋼
碳素彈簧鋼的碳含量(質量分數)一般在0.62%~0.90%。按照其錳含量又分為一般錳含量(質量分數) (0.50%~0.80%)如65、70、85和較高錳含量(質量分數) (0.90~1.20%),如65Mn兩類。
合金彈簧鋼
合金彈簧鋼是在碳素鋼的基礎上,通過適當加入一種或幾種合金元素來提高鋼的力學性能、淬透性和其他性能,以滿足制造各種彈簧所需性能的鋼。
合金彈簧鋼的基本組成系列有,硅錳彈簧鋼、硅鉻彈簧鋼、鉻錳彈簧鋼、鉻釩彈簧鋼、鎢鉻釩彈簧鋼等。在這些系列的基礎上,有一些牌號為了提高其某些方面的性能而加入了鉬、釩或硼等合金元素。
此外,還從其他鋼類,如優質碳素結構鋼、碳素工具鋼、高速工具鋼、不銹鋼,選擇一些牌號作為彈簧用鋼。
二、按照生產加工方法分類
⒈ 熱軋 (鍛)鋼材包括熱軋軋圓鋼、方鋼、扁鋼、鋼板,鍛制圓鋼、方鋼。
⒉冷拉(軋) 鋼材 包括鋼絲、鋼帶、冷拉材 (冷拉圓鋼)。
以上三種要素,屬于軋制缺陷,與冷拉鋼表面的裂紋相關嗎。理由一,冷拉鋼的鋼坯,通常都是大廠出貨(供應商也是這么說的),大鋼廠嚴厲的檢驗規范使不良品流入市場的可能性非常之低。理由二,軋制缺陷的裂紋,不會如此細微表淺,冷拔鋼坯要經過酸洗,酸洗之后,裂紋基本了如指掌,拉拔廠不會視而不見。
理由三,關鍵一點,同樣光亮棒,原料同樣熱軋而來,剝皮材發作同樣裂紋的幾率為何更低。冷拉鋼的這種細微裂紋,更應該從其成型工藝來討論:冷拔,或稱冷拉,指在常溫條件下,對金屬施加拉力,使其經過模具的模孔,特定外形和尺寸制品的塑性加工。
表面光滑:先進的冷工藝使得冷拉鋼產品表面光滑明亮。加工時間及加工機械儉省:由于精度準確,表面狀況良好,冷拉鋼產品可直接運用,如噴涂、打砂、打彎、鉆孔,也可按理論懇求精拉之后直接電鍍,免去了大量機加工時間及儉省配置加工機械的費用。
彈簧鋼材有熱軋材、冷拉鋼材、冷軋鋼帶等。彈簧鋼的冶煉是很重要的,必須保證有優良的冶金質量,不僅要保證準確的化學成分,而且要有高純凈度,硫、磷、氧、氮等含量要低,鋼質均勻性、穩定性要好。彈簧鋼的冶金質量應達到優質鋼、高級優質鋼的水平。
彈簧鋼的表面質量和尺寸精度對彈簧的性能和壽命有極大的影響。因為彈簧鋼材交貨狀態的表面除去表面噴丸強化之外不再進行加工,因而也就是成品彈簧的工作表面,原有表面上的各種缺陷也留給了彈簧。所以彈簧鋼材表面要求極高,對脫碳、裂紋、折疊、結疤、夾雜、分層等限制極嚴。各種表面缺陷會使彈簧早期破壞、縮短壽命。以圓截面的鋼絲為例,成品彈簧的強度和剛度分別與鋼絲直徑的三次方和四次方成正比,鋼絲直徑的微小變化會導致彈簧性能的巨大波動,所以要嚴格控制鋼材的外形和尺寸公差。這樣,彈簧鋼的加工變形(熱軋、冷軋、冷拔等)就十分重要了,必須極認真地對待。
熱軋彈簧鋼材有圓鋼、方鋼、扁鋼等。鋼材表面質量要求較高,可以熱軋態交貨或者經熱處理后交貨,以保證硬度不超過規定值,便于制簧。熱軋材可以冷態制成螺旋彈簧,對于截面尺寸較大者需加熱后制成彈簧。彈簧成型后再經淬火、中溫回火,回火溫度約為350~550℃,以獲得較高屈強比和良好的綜合力學性能。
因熱軋材截面尺寸較大,故應采用淬透性足夠高的牌號,保證心部淬透。若心部出現非馬氏體轉變產物,如鐵素體、貝氏體等,則回火后的性能降低,特別是疲勞性能。
20CrMnTi是滲碳鋼,滲碳鋼通常為含碳量為0.17%-0.24%的低碳鋼。汽車上多用其制造傳動齒輪,是中淬透性滲碳鋼中Cr Mn Ti 鋼,其淬透性較高,在保證淬透情況下,特別是具有較高的低溫沖擊韌性。20CrMnTi表面滲碳硬化處理用鋼。良好的加工性,加工變形微小,抗疲勞性能相當好。主要用途有:用于軸類,活塞類零配件以及汽車,飛機各種特殊零件部位。
●特性及適用范圍:
是性能良好的滲碳鋼,淬透性較高,經滲碳淬火后具有硬而耐磨的表面與堅韌的心部,具有較高的低溫沖擊韌性,焊接性中等,正火后可切削性良好。用于制造截面<30mm的承受高速、中等或重載荷、沖擊及摩擦的重要零件,如齒輪、齒圈、齒輪軸十字頭等。是18CrMnTi的代用鋼,廣泛用作滲碳零件,在汽車.拖拉機工業用于截面在30mm以下,承受高速.中或重負荷以及受沖擊.摩擦的重要滲碳零件,如齒輪.軸.齒圈.齒輪軸.滑動軸承的主軸.十字頭.爪形離合器.蝸桿等。
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