不同類型的彈簧鋼絲有不同的生產(chǎn)方法,共同特點都是需要一定的強度、高韌性和良好的卷簧性能。

常用各種彈簧鋼絲的工藝制作方法如下:

(鋼)盤條--表面處理-- 拉絲(床墊鋼絲可用此法)

鉛淬火彈簧鋼絲:在盤條尺寸或冷拔的中間規(guī)格進行鉛浴淬火,然后再進行表面處理和拉絲。

鍍鋅彈簧鋼絲:通常在成品尺寸進行熱鍍或電鍍,也有采用盤條酸洗熱鍍后冷拔到規(guī)定尺寸的。

油淬火彈簧鋼絲:根據(jù)需要可采用碳鋼或合金鋼,表面處理并冷拔至成品尺寸后進行淬火回火處理,這種工藝在汽車懸掛簧及氣門簧用鋼絲上用得較多,普通彈簧當(dāng)然也可以用。

彈簧鋼絲表面處理

一般采用酸洗磷化,去除氧化鐵皮,形成磷化膜;也有少數(shù)采用機械方法處理。目的都是滿足冷拔拉絲工序的要求,獲得光潔的表面。對于要求高疲勞壽命的彈簧鋼絲,如氣門彈簧鋼絲,應(yīng)對盤條進行扒皮處理,減少表層缺陷,如果鋼廠能在鋼坯上進行修磨,也有益于減少缺陷。

彈簧鋼絲拉絲

成品拔程的拉拔工藝對產(chǎn)品性能的影響很大,一般采用90%左右的較大的總減面率(見面積減縮率)和較小的道次減面率(約10%-20%),以保證產(chǎn)品的韌性。對于高強度彈簧鋼絲,拉拔時應(yīng)控制各道次鋼絲的出口溫度低于150℃,防止鋼絲因產(chǎn)生應(yīng)變時效而出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)裂紋,這是造成鋼絲報廢的主要缺陷。為此,拉拔時必須有良好的潤滑和充分的冷卻,采用較小的道次減面率和拉拔速度有助于減少鋼絲的溫升。

彈簧鋼絲熱處理

碳鋼彈簧鋼絲常用鉛浴淬火工藝,可獲得非常細小的珠光體組織(索氏體),對于改善深度拉拔性能及彈簧性能都是有益的,鉛浴的替代工藝流化床還未推廣,只在一些小直徑上有應(yīng)用。合金鋼絲一般采用退火熱處理,使顯微組織適應(yīng)拉拔變形。不銹鋼絲的熱處理采用固溶處理,其目的也是改善組織以適應(yīng)拉拔的需要。油淬火工藝用在成品鋼絲上,采用感應(yīng)加熱或燃氣、燃油加熱爐,將鋼絲加熱至奧氏體化溫度保溫一段時間,淬火后再進行一次中溫回火。雖然名義上叫油淬火,基本上都采用水淬火或加高分子材料的水淬火 。

彈簧鋼絲造價信息

市場價 信息價 詢價
材料名稱 規(guī)格/型號 市場價
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工程建議價
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行情 品牌 單位 稅率 供應(yīng)商 報價日期
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彈簧鋼 4.5mm×1250/710×4000 查看價格 查看價格

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彈簧鋼 4mm×1250/1320×4000 查看價格 查看價格

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彈簧鋼 5mm×710/1250/1400×5000 查看價格 查看價格

t 13% 鞍山市振發(fā)特種鋼板銷售有限公司
彈簧鋼 14×2000×7000-10000 查看價格 查看價格

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彈簧鋼 0×2500×7500 查看價格 查看價格

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材料名稱 規(guī)格/型號 除稅
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信息價
行情 品牌 單位 稅率 地區(qū)/時間
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材料名稱 規(guī)格/需求量 報價數(shù) 最新報價
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供應(yīng)商 報價地區(qū) 最新報價時間
彈簧鋼絲 材料: 碳 橫截面形狀: 圓形 截面尺寸: 0.30-8.00(mm) 抗拉強度: 1000-3000(MPa)|4086t 1 查看價格 江陰法爾勝線材制品有限公司 江蘇  無錫市 2015-05-12
熱鍍鋅彈簧鋼絲 材料: 彈簧鋼絲 橫截面形狀: 圓形 截面尺寸: 0.30-8.00(mm) 抗拉強度: 1000-3000(MPa)|5638t 1 查看價格 江陰法爾勝線材制品有限公司 江蘇  無錫市 2015-03-30
彈簧鋼 規(guī)格: 齊全 材質(zhì): 65Mn|9074kg 4 查看價格 無錫星浦利金屬材料有限公司 江蘇  無錫市 2015-11-23
彈簧鋼 規(guī)格 25 材質(zhì) 60Si2Mn|1857t 4 查看價格 沈陽榮茂鋼材有限公司 遼寧  沈陽市 2015-10-22
彈簧鋼 規(guī)格: 齊全 材質(zhì): 55CR3|4447kg 4 查看價格 無錫星浦利金屬材料有限公司 江蘇  無錫市 2015-08-13
彈簧鋼 18-200 65Mn/60Si2Mn|2909t 4 查看價格 沈陽市光亞特鋼有限公司 遼寧  沈陽市 2015-07-29
彈簧鋼盤圓 規(guī)格 10mm 材質(zhì) 60Si2MnA|214t 1 查看價格 沈陽鑫永正鋼材銷售有限公司 遼寧  沈陽市 2015-06-17
彈簧鋼 60Si2MnA 50-500|7492t 4 查看價格 沈陽沈東物資有限公司 遼寧  沈陽市 2015-04-07

彈簧鋼絲的強度按品種、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格的不同,抗拉強度等級可在1000-3000兆帕范圍。圓形彈簧鋼絲的直徑范圍在0.08-20毫米。彈簧鋼絲的截面形狀一般為圓形,也有長方、方、卵形等形狀,成品鋼絲一般是一卷卷交付,也有按直條交付的情況。

應(yīng)用于不同環(huán)境的彈簧對鋼絲有著不同的特殊要求。例如:工作在腐蝕介質(zhì)中的彈簧要求有著良好的抗腐蝕性能;精密儀器中的彈簧要求具有長期的穩(wěn)定性和靈敏性;高溫環(huán)境中的彈簧要求有足夠的彈性極限和抗蠕變性能。

彈簧在彈性范圍內(nèi)使用,卸載后應(yīng)回復(fù)到原來位置,希望塑性變形越小越好,因此鋼絲應(yīng)具有高的彈性極限,屈服強度和抗拉強度。屈強比越高,彈性極限就越接近抗拉強度,因而越能提高強度利用率,制成的彈簧彈力越強。

彈簧依靠彈性變形吸收沖擊能量,所以彈簧鋼絲不一定要有很高的塑性,但起碼要有能承受彈簧成型的塑性,以及足夠的能承受沖擊能量的韌性。

彈簧通常在交變應(yīng)力作用下長期工作,因此要有很高的疲勞極限,以及良好的抗蠕變和抗松弛性能。

在特定環(huán)境中使用的彈簧,對鋼絲還會有一些特殊要求,例如:在腐蝕介質(zhì)中使用的彈簧,必須有良好的抗腐蝕性能。精密儀器中使用的彈簧,應(yīng)具有長期穩(wěn)定性和靈敏性,溫度系數(shù)要低,品質(zhì)因素要高,后效作用要小,彈性模量要恒定。在高溫條件下工作的彈簧,要求在高溫時仍能保持足夠的彈性極限和良好的抗蠕變性能等。

此外,還應(yīng)考慮彈簧鋼絲的成形工藝和熱處理工藝。冷拉彈簧鋼絲和油淬火回火彈簧鋼絲都以供貨狀態(tài)鋼絲直接繞制彈簧,彈簧成形后經(jīng)消除應(yīng)力處理直接使用。冷拉彈簧鋼絲的抗拉強度要略高于油淬火回火鋼絲。大規(guī)格冷拉鋼絲彈力太大,繞制彈簧很困難,所以冷拉彈簧鋼絲使用規(guī)格一般小于8.0mm,油淬火回火鋼絲使用規(guī)格一般小于13.0mm。實際上直徑13.0mm彈簧多選用輕拉狀態(tài)彈簧鋼絲,冷拉繞制成形后再淬回火使用。直徑15.0mm以上鋼絲大多采用加熱繞制工藝制簧。

彈簧鋼絲生產(chǎn)方法常見問題

  • 彈簧鋼絲熱處理方法是什么?

    彈簧鋼絲是用于做彈簧(SPRING)或鋼絲型件(WIRE   FORM)的一種鋼絲。按照彈簧用途的不同,做彈簧所需的彈簧鋼絲都多種類型,如要求較低的做床墊彈簧的彈簧鋼絲(簡稱床墊鋼...

  • 關(guān)于碳素彈簧鋼絲成分

    碳素彈簧鋼絲成分為:65#,70#、65Mn、82B、72A、72B鋼絲。碳素彈簧鋼絲多采用材質(zhì)為:65#,70#、65Mn、82B、72A、72B鋼絲,特點是可塑性低,彈性強,抗應(yīng)力能力強。多用于席...

  • 請問怎么才能控制彈簧鋼絲的軟硬問題?

    這是鋼絲廠生產(chǎn)工藝決定的。如果有拉絲機可以稍微改拉一道,強度會上升,但韌性會降低。彈簧的熱處理是控制彈簧軟硬的關(guān)鍵,溫度越高材料就會越軟,這就是彈簧的回火,而不是淬火。

制造各種類型和用途彈簧的鋼絲。主要種類有:(1)供冷卷彈簧用的鋼絲,這類彈簧冷卷成型后不經(jīng)熱處理或只經(jīng)低溫加熱后應(yīng)用,主要是碳素彈簧鋼絲;(2)卷簧后經(jīng)熱處理的彈簧鋼絲,主要是合金彈簧鋼絲;(3)調(diào)質(zhì)彈簧鋼絲,又稱油淬火一回火彈簧鋼絲;(4)不銹彈簧鋼絲,這類鋼絲大多由奧氏體不銹鋼制作,其生產(chǎn)特點見合金鋼絲。此外尚有正在開發(fā)中的形變熱處理鋼絲。

碳素彈簧鋼絲應(yīng)具有高的抗拉強度、彈性極限、韌性和疲勞強度,并耐沖擊和振動。確保強度和韌性指標(biāo)特別是防止扭轉(zhuǎn)裂紋的產(chǎn)生是生產(chǎn)彈簧鋼絲的關(guān)鍵。盤條的內(nèi)在質(zhì)量和表面質(zhì)量都直接影響鋼絲的性能。碳素彈簧鋼絲用高碳優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼或碳素工具鋼盤條制造,須根據(jù)彈簧的用途嚴(yán)格控制其化學(xué)成分、氣體含量和非金屬夾雜。為了減少表面缺陷和脫碳層,對生產(chǎn)盤條的鋼坯要進行表面研磨,必要時還要進行剝皮。盤條要進行正火或索氏體化處理,規(guī)格大的用球化退火代替。中間特別是成品拔程前的熱處理廣泛采用索氏體化處理。熱處理時要防止脫碳。熱處理后采用硫酸或鹽酸酸洗以清除氧化鐵皮。涂層(見潤滑載體)可采用蘸石灰、磷化、硼砂處理或鍍銅。成品拔程的拉拔工藝對產(chǎn)品性能的影響很大,一般采用90%左右的較大的總減面率(見面積減縮率)和較小的道次減面率(約≤23%),以保證產(chǎn)品的韌性。對于高強度彈簧鋼絲,拉拔時應(yīng)控制各道次鋼絲的出口溫度低于150℃,防止鋼絲因產(chǎn)生應(yīng)變時效而出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)裂紋,這是造成鋼絲報廢的主要缺陷。為此,拉拔時必須有良好的潤滑和充分的冷卻,采用較小的道次減面率和拉拔速度有助于減少鋼絲的溫升。拉拔后鋼絲內(nèi)存在較大的殘余應(yīng)力,影響其性能,可采用在線矯直或低溫 (180~370℃) 加熱等措施加以消除。

合金彈簧鋼絲用硅錳、鉻釩等合金彈簧鋼制造。盤條的軟化采用不完全退火。熱處理時要防止脫碳,對含硅彈簧鋼盤條還要防止石墨碳的析出。半成品的熱處理采用再結(jié)晶退火。酸洗、涂層工藝與生產(chǎn)碳素彈簧鋼絲相近。按需要,硅錳彈簧鋼絲有冷拉、退火、正火、高溫回火、銀亮及油淬火—回火等不同的交貨狀態(tài);鉻釩彈簧鋼絲有冷拉、退火、銀亮等交貨狀態(tài)。一般合金彈簧鋼絲在繞成彈簧后,須經(jīng)淬火和中溫回火后才可使用。

調(diào)質(zhì)彈簧鋼絲主要有油淬火—回火碳素彈簧鋼絲和硅錳合金彈簧鋼絲,閥門用油淬火—回火碳素彈簧鋼絲和鉻硅合金彈簧鋼絲。彈簧鋼絲拉拔后進行油淬火—回火調(diào)質(zhì)處理的目的是使鋼絲具有較高的彈性極限和屈強比以及良好的韌性和耐疲勞性能。用淬火—回火鋼絲制作的彈簧,幾何形狀和力學(xué)性能穩(wěn)定、負荷波動小,可在低于回火溫度下加熱以消除繞制時產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。

碳素彈簧鋼絲現(xiàn)行國家和行業(yè)推薦標(biāo)準(zhǔn)分兩種類型:

1、冷拉彈簧鋼絲

一類是冷變形強化鋼絲,又稱冷拉彈簧鋼絲。冷拉碳素彈簧鋼絲首先經(jīng)鉛淬火處理獲得索氏體組織,然后表面磷化,以很大減面率拉拔到成品尺寸,鋼絲組織呈纖維狀,有很高的抗拉強度和彈性極限,良好的彎曲和扭轉(zhuǎn)性能。冷拉彈簧鋼絲尺寸精度高,表面光潔,無氧化和脫碳缺陷,疲勞壽命比較穩(wěn)定,是使用最廣泛的彈簧鋼絲。

2、油淬火回火鋼絲

碳素彈簧鋼絲的另一類型是馬氏體強化鋼絲,又稱油淬火回火鋼絲。碳素鋼絲通過淬回火處理,可獲得良好的綜合力學(xué)性能,當(dāng)鋼絲規(guī)格較小時(φ≤2.0mm),油淬火回火鋼絲的各項強度指標(biāo)比索氏體化處理后冷拉鋼絲要低。當(dāng)鋼絲規(guī)格較大時(φ≥6.0mm)索氏體化的鋼絲不可能采用很大減面率來獲得所要求的強度指標(biāo),而油淬火回火鋼絲只要完全淬透就可以獲得比冷拉鋼絲更高的性能。在抗拉強度相同條件下,馬氏體強化鋼絲比冷變形強化鋼絲具有更高的彈性極限。冷拉鋼絲金相組織呈纖維狀,各向異性明顯,油淬火回火鋼絲金相組織為均勻的回火馬氏體,幾乎是各向同性的。同時油淬火回火鋼絲的抗松弛性能優(yōu)于冷拉鋼絲,使用溫度(150~190℃)也高于冷拉鋼絲(≤120℃)。大規(guī)格油淬火、回火鋼絲大有取代冷拉鋼絲趨勢。

彈簧鋼絲碳素鋼絲

下面按標(biāo)準(zhǔn)介紹各類碳素彈簧鋼絲的應(yīng)用范圍及工藝特點。

(1)YB/T5220-93 《非機械彈簧用碳素彈簧鋼絲》

該標(biāo)準(zhǔn)適用于沙發(fā)墊簧,座墊,靠背拉簧,卡簧,夾簧等非機械彈簧用碳素彈簧鋼絲。標(biāo)準(zhǔn)按抗拉強度要求不同將鋼絲分成A1,A2,A3…A9九個組別,每個組別鋼絲不分規(guī)格大小按一個強度范圍供貨,抗拉強度偏差≤200Mpa。A1,A2和A3組用于制造較低應(yīng)力彈簧。A3,A4和A5用于制造一般應(yīng)力彈簧。A7,A8和A9用于制造較高應(yīng)力彈簧。床墊簧一般選用A3和A4組別。

A1-A3組鋼絲一般選用45~70鋼,A3~A6組選用65Mn或70鋼,A7~A9組鋼絲選用70或T8MnA(82B)生產(chǎn)。由于按該標(biāo)準(zhǔn)供貨的鋼絲基本用于制作靜態(tài)彈簧,對疲勞壽命的要求相對寬松,鋼絲可以采用控軋控冷盤條直接拉拔成品。鋼絲成前熱處理也可以用正火代替鉛浴處理。同時允許選用轉(zhuǎn)爐鎮(zhèn)靜鋼作為原料。

(2)GB/T4357-89 《碳素彈簧鋼絲》

該標(biāo)準(zhǔn)是冷拉碳素彈簧鋼絲的通用標(biāo)準(zhǔn),主要用于制作在各種應(yīng)力狀態(tài)下工作的靜態(tài)彈簧。根據(jù)彈簧工作應(yīng)力狀態(tài)鋼絲可分三個級別供貨:B級用于低應(yīng)力彈簧,C級用于中等應(yīng)力彈簧,D級用于高應(yīng)力彈簧。成品鋼絲考核抗拉強度、扭轉(zhuǎn)、纏繞和彎曲四項性能。

本標(biāo)準(zhǔn)鋼絲主要用于制作靜態(tài)機械彈簧,其服役期振動頻次要高于非機械彈簧,對疲勞壽命有一定的要求,成品也增加扭轉(zhuǎn)性能的考核。因此對鋼絲用盤條應(yīng)采用電爐或電爐 爐外精煉法冶煉,盤條中P≤0.030%、S≤0.020%等。成品鋼絲顯微組織中如含有游離鐵素體,會降低彈簧疲勞壽命,而控軋控冷盤條中一般均存有5%~1.5%的游離鐵素體,一般不宜采用盤條直接生產(chǎn)成品鋼絲。按此標(biāo)準(zhǔn)供應(yīng)的鋼絲原則上成前應(yīng)經(jīng)鉛浴處理,消除游離鐵素體組織,成品鋼絲顯微組織應(yīng)為纖維化索氏體組織。

(3)GB/T4358-1995《重要用途碳素彈簧鋼絲》

按該標(biāo)準(zhǔn)供貨的鋼絲,主要用于制作在各種應(yīng)力狀態(tài)下工作的動態(tài)彈簧。根據(jù)彈簧工作應(yīng)力狀態(tài),鋼絲分3個組別供貨:E組適用于中等應(yīng)力動態(tài)彈簧,F(xiàn)組適用于高應(yīng)力動態(tài)彈簧,G組適用于高疲勞壽命的動態(tài)彈簧。成品鋼絲考核抗拉強度,扭轉(zhuǎn),纏繞,彎曲和脫碳五項性能指標(biāo)。

由于按該標(biāo)準(zhǔn)供貨的鋼絲用于制作中、高應(yīng)力狀態(tài)下工作的動態(tài)彈簧,成品鋼絲除保持高的彈性極限和良好的韌性指標(biāo)外,還必須考慮到疲勞極限和彈簧的疲勞壽命。為此,對鋼的純凈度,非金屬夾雜含量和氣體含量,鐵素體含量及表面脫碳程度有更高的要求。鋼絲用盤條必須采用電爐 爐外精煉法冶煉,對盤條的化學(xué)成分有更高的要求:P≤0.025%、S≤0.020%,Cr ≤0.10%、Ni≤0.15%(0.12%)、Cu≤0.20%。實際生產(chǎn)中為提高疲勞壽命往往將Mn控制在高限,E組選用70或70Mn(72B),F(xiàn)組選用T8MnA或T9RtA,G組選用65Mn(Mn可調(diào)整到0.9-1.2%)或67B。降低鋼中P、S含量,提高Mn含量和采用爐外精煉的目的是:消減鋼中非金屬夾雜含量,改善夾雜物形態(tài)和降低氣體含量,提高疲勞極限和疲勞壽命。如果鋼絲顯微組織中含有游離鐵素體,會較大幅度地降低疲勞壽命,按該標(biāo)準(zhǔn)供貨的鋼絲,成前必須進行鉛淬火處理。

G組鋼絲用于制作在劇烈振動狀態(tài)下工作的閥門彈簧,對疲勞壽命要求極高,所以選用韌性更好的65Mn盤條,抗拉強度雖有所下降,但疲勞壽命更有保證。鋼絲表面脫碳,形成鐵素體組織嚴(yán)重影響疲勞性能,標(biāo)準(zhǔn)對G組鋼絲增加脫碳層檢驗,規(guī)定總脫碳層深度不得大于1.0%d,但對較大規(guī)格鋼絲(Φ>4.0mm)受減面率限制,由熱軋盤條帶來的脫碳層很難徹底消除,標(biāo)準(zhǔn)補充規(guī)定:"征得需方同意,可供應(yīng)脫碳層不超直徑1.5%d的鋼絲"。

(4)GJB1497-92 《特殊用途碳素彈簧鋼絲規(guī)范》

在某些特定場合,需要彈簧具有超出常規(guī)要求的彈力,如槍械彈簧,為便于攜帶和使用,彈簧所占的空間很小,彈力要足夠大,必須選用抗拉強度特高,韌性較好的鋼絲來制作彈簧,《特殊用途碳素彈簧鋼絲》就適應(yīng)這種需要的標(biāo)準(zhǔn)。

該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鋼絲分甲、乙、丙3組供貨。丙組適應(yīng)于較高應(yīng)力彈簧,乙組適應(yīng)于高應(yīng)力彈簧,甲組適用于超高應(yīng)力彈簧。標(biāo)準(zhǔn)推薦鋼絲采用T9A,T10A和T8MnA制造。實際上鋼絲抗拉強度隨碳含量增高而上升,扭轉(zhuǎn)性能(韌性指標(biāo))隨碳含量上升而下降,綜合考慮,遼寧特殊鋼集團大連三大鋼絲公司選用加稀土的T9A鋼絲生產(chǎn)甲、乙、丙組鋼絲。成品鋼絲考核抗拉強度、扭轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)斷口、纏繞、抗拉強度均勻性和尺寸均勻性六項性能指標(biāo),常見規(guī)格的力學(xué)性能如表6。

應(yīng)該指出鋼絲的超高抗拉強度是以犧牲部分塑性和疲勞壽命換來的,只適用于制作形狀簡單,對疲勞壽命要求不很高的彈簧,該標(biāo)準(zhǔn)不宜推廣使用。

(5)YB/T5103-93 油淬火-回火碳素彈簧鋼絲

油淬火、回火鋼絲先將鋼絲生產(chǎn)到成品尺寸,然后再進行油淬火回火處理,以回火馬氏體組織交貨。組織均勻性是決定油淬火回火鋼絲性能的重要指標(biāo),因碳素彈簧鋼絲淬透性有限,規(guī)格太大的鋼絲油淬火回火后芯部不能完全轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,所以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定油淬火回火碳素彈簧鋼絲供貨直徑小于12.0mm。

與冷拉碳素彈簧鋼絲相比,直徑≤2.0mm的油淬火回火鋼絲抗拉強度和彈性極限低于冷拉鋼絲。但大規(guī)格鋼絲(Φ≥6.0mm)索氏體處理后,不可能采用大減面率拉拔獲得高的抗拉強度,而油淬火回火鋼絲只要完全淬透,就可以獲得比冷拉鋼絲更高的抗拉強度。即使在抗拉強度相同條件下,油淬火回火鋼絲的彈性極限也高與冷拉鋼絲。

冷拉彈簧鋼絲的各向異性明顯,而油淬火回火鋼絲幾乎各相同性。油淬火回火鋼絲的疲勞壽及抗應(yīng)力松弛性能比冷拉鋼絲好得多,工作溫度更高(150~170℃),抗蠕變性能更好。另外油淬火回火鋼絲直條度好,打開盤卷后鋼絲彈直,幾乎無彎曲,纏繞彈簧時成形性能更好。因此工業(yè)發(fā)達國家大規(guī)格油淬火回火碳素彈簧鋼絲幾乎取代了冷拉碳素彈簧鋼絲。

(6)YB/T5102-93《閥門用油淬火回火碳素彈簧鋼絲》

YB/T5102-93與YB/T5103-93的關(guān)系相當(dāng)于GB/T4358-1995與GB/T4357-89的關(guān)系。前者用于制作動態(tài)彈簧,后者是通用標(biāo)準(zhǔn),主要用于制作靜態(tài)彈簧。由于動態(tài)油淬火回火彈簧對組織均勻性要求更嚴(yán)格,碳素鋼淬透性有限,YB/T5102規(guī)定供貨規(guī)格更?。ㄖ睆健?.0mm)。

閥門用油淬火回火碳素鋼絲使用范圍和質(zhì)量控制要求基本與GB/T4358-1995 G組相當(dāng),這里不再贅述。

彈簧鋼絲合金鋼絲

我國合金彈簧鋼絲分三類,合金彈簧鋼絲,油淬火回火硅錳彈簧鋼絲,閥門用油淬火回火鉻硅合金彈簧鋼絲,從發(fā)達國家合金彈簧使用現(xiàn)狀來看,油淬火回火鋼絲所占比例越來越大,日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)規(guī)定,合金彈簧鋼絲全部以油淬火回火狀態(tài)供貨。

(1) GB/T5218-1999《合金彈簧鋼絲》

該標(biāo)準(zhǔn)將原GB5218-85《硅錳彈簧鋼絲》、GB5219-85《鉻釩彈簧鋼絲》和GB5221-85《鉻硅彈簧鋼絲》三個標(biāo)準(zhǔn)合并成一個標(biāo)準(zhǔn)。

標(biāo)準(zhǔn)適用于制作高、中應(yīng)力彈簧用合金彈簧鋼絲,鋼絲纏簧成形后需經(jīng)淬火回火處理才能使用。

標(biāo)準(zhǔn)列出60Si2MnA、50CrVA和55CrSiA三個鋼號,同時規(guī)定根據(jù)需方要求,可以供應(yīng)其它牌號鋼絲。

鋼絲一般按冷拉狀態(tài)交貨,成品直徑≤5.0mm檢驗抗拉強度σb≤1035Mpa,直徑>5.0mm鋼絲檢驗HB≤302,相當(dāng)于輕拉狀態(tài)。生產(chǎn)中大規(guī)格(Ф>8.0)成品冷拉減面率不超過25%,小規(guī)格鋼絲(Ф≤5.0)減面率不超過30%。退火狀態(tài)交貨鋼絲太軟,極易產(chǎn)生死彎,纏簧時往往造成簧形不好,螺距不均。冷拉減面率偏大時鋼絲太硬、纏簧時反彈大,粗簧成形困難。所以直接纏簧的鋼絲以輕拉狀態(tài)供貨最合適。對于鋼絲購回還要進行冷加工(如壓扁、軋成異型截面等)的用戶,應(yīng)推薦選用退火狀態(tài)交貨鋼絲。

為保證纏簧性能,成品鋼絲進行纏繞試驗,直徑≤5.0mm鋼絲在相當(dāng)于鋼絲直徑1~2倍的芯棒上纏繞6圈,不得破裂和折斷。

脫碳和表面缺陷嚴(yán)重的降低彈簧疲勞壽命,必須嚴(yán)格控制。特別是60Si2MnA和55CrSi,含硅量較高,退火時極易脫碳。盤條球化退火和半成品再結(jié)晶退火推薦采用低溫,長時間的退火工藝。如前所述,疲勞壽命要求高的彈簧,必須選用磨光鋼絲,但需要分清是退火磨光還是冷拉磨光。50CrV軟態(tài)鋼絲磨光時磨屑極易粘附到鋼絲表面,形成不規(guī)則小白點,所以盡可能采用冷拉磨光工藝,減少表面"白點"。

在表面質(zhì)量保證條件下,夾雜含量就成為影響疲勞壽命的最重要因素,所以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,需方有要求時可增加非金屬夾雜物,石墨碳檢驗。

(2)YB/T5104-93《油淬火-回火硅錳合金彈簧鋼絲》

使用油淬火回火合金彈簧鋼絲制簧后,不需要再進行淬回火處理,只要象冷拉碳素彈簧鋼絲一樣進行消除應(yīng)力處理即可使用,深受歡迎,直徑14.0mm以下合金彈簧越來越多地使用這兩個標(biāo)準(zhǔn)。

YB/T5104-93分3種類別供貨,A類適用于中等載荷的靜態(tài)彈簧,B類適用于中等載荷,中等疲勞壽命的動態(tài)彈簧,C類適用于較高應(yīng)力狀態(tài)的動態(tài)簧,如汽車懸掛彈簧。

(3)YB/T5105-93《閥門用油淬火-回火鉻硅合金彈簧鋼絲》。

YB/T5105-93適用于承受劇烈動負荷的發(fā)動機的閥門彈簧。 解讀詞條背后的知識 戰(zhàn)無不勝的祖宗 工程師

彈簧鋼絲毛刷纏繞修剪一體機

彈簧鋼絲毛刷纏繞修剪一體機彈簧鋼絲毛刷纏繞修剪一體機是我在2008年左右設(shè)計,離今已十二年。這款機器主要由機頭、尾座、上條刷裝置、修剪機和儀器組成。能把鋼絲條刷纏繞成彈簧毛刷,同時修剪齊整。上條刷裝置可以調(diào)節(jié),適應(yīng)各種不同的條刷,修剪機也能調(diào)節(jié),適應(yīng)各種不同的彈簧刷。視頻、...

2020-05-100閱讀19

彈簧選材的原則是:首先滿足功能要求,其次是強度要求,最后才考慮經(jīng)濟性。

碳素彈簧鋼是彈簧鋼中用途廣泛,用量最大的鋼類。鋼中含0.60%~0.90%的碳和0.3%~1.20%的錳,不再添加其它合金元素,使用成本相對較低。碳素彈簧鋼絲經(jīng)適當(dāng)?shù)募庸せ驘崽幚恚梢垣@得很高的抗拉強度,足夠的韌性和良好的疲勞壽命。但碳素鋼絲的淬透性低,抗松弛性能和耐蝕性能差,彈性模量的溫度系數(shù)較大(高達300×10-6/℃),適用于制造截面較小,工作溫度較低(120℃>)的彈簧。

合金彈簧鋼一般含0.45%~0.70%的碳和一定量的Si,Mn,Cr,V,W及B等合金元素。合金元素的加入改善彈簧鋼的抗松弛性能,提高鋼的韌性,同時顯著提高鋼的淬透性和使用溫度,適用于制造較大截面,較高溫度下使用的彈簧。

碳素彈簧鋼絲現(xiàn)行國家和行業(yè)推薦標(biāo)準(zhǔn)分兩種類型:

1、冷拉彈簧鋼絲

一類是冷變形強化鋼絲,又稱冷拉彈簧鋼絲。冷拉碳素彈簧鋼絲首先經(jīng)鉛淬火處理獲得索氏體組織,然后表面磷化,以很大減面率拉拔到成品尺寸,鋼絲組織呈纖維狀,有很高的抗拉強度和彈性極限,良好的彎曲和扭轉(zhuǎn)性能。冷拉彈簧鋼絲尺寸精度高,表面光潔,無氧化和脫碳缺陷,疲勞壽命比較穩(wěn)定,是使用最廣泛的彈簧鋼絲。

2、油淬火回火鋼絲

碳素彈簧鋼絲的另一類型是馬氏體強化鋼絲,又稱油淬火回火鋼絲。碳素鋼絲通過淬回火處理,可獲得良好的綜合力學(xué)性能,當(dāng)鋼絲規(guī)格較小時(φ≤2.0mm),油淬火回火鋼絲的各項強度指標(biāo)比索氏體化處理后冷拉鋼絲要低。當(dāng)鋼絲規(guī)格較大時(φ≥6.0mm)索氏體化的鋼絲不可能采用很大減面率來獲得所要求的強度指標(biāo),而油淬火回火鋼絲只要完全淬透就可以獲得比冷拉鋼絲更高的性能。在抗拉強度相同條件下,馬氏體強化鋼絲比冷變形強化鋼絲具有更高的彈性極限。冷拉鋼絲金相組織呈纖維狀,各向異性明顯,油淬火回火鋼絲金相組織為均勻的回火馬氏體,幾乎是各向同性的。同時油淬火回火鋼絲的抗松弛性能優(yōu)于冷拉鋼絲,使用溫度(150~190℃)也高于冷拉鋼絲(≤120℃)。大規(guī)格油淬火、回火鋼絲大有取代冷拉鋼絲趨勢。

下面按標(biāo)準(zhǔn)介紹各類碳素彈簧鋼絲的應(yīng)用范圍及工藝特點。

(1)YB/T5220-93 《非機械彈簧用碳素彈簧鋼絲》

該標(biāo)準(zhǔn)適用于沙發(fā)墊簧,座墊,靠背拉簧,卡簧,夾簧等非機械彈簧用碳素彈簧鋼絲。標(biāo)準(zhǔn)按抗拉強度要求不同將鋼絲分成A1,A2,A3…A9九個組別,每個組別鋼絲不分規(guī)格大小按一個強度范圍供貨,抗拉強度偏差≤200Mpa。A1,A2和A3組用于制造較低應(yīng)力彈簧。A3,A4和A5用于制造一般應(yīng)力彈簧。A7,A8和A9用于制造較高應(yīng)力彈簧。床墊簧一般選用A3和A4組別。

從使用狀態(tài)分析,該標(biāo)準(zhǔn)鋼絲基本屬于靜態(tài)簧,成品鋼絲僅考核抗拉強度、纏繞和單次彎曲三項性能,詳見表3。 表3 YB/T5220-93 非機械彈簧用碳素彈簧鋼絲

說明:

①Φ≤4.0mm鋼絲在2d芯棒上纏繞兩圈無裂紋或折斷。

②Φ>4.0mm鋼絲進行彎曲試驗,試樣沿R=10mm圓弧向不同方向彎曲90o,彎曲處不得有裂紋或折斷。

A1-A3組鋼絲一般選用45~70鋼,A3~A6組選用65Mn或70鋼,A7~A9組鋼絲選用70或T8MnA(82B)生產(chǎn)。由于按該標(biāo)準(zhǔn)供貨的鋼絲基本用于制作靜態(tài)彈簧,對疲勞壽命的要求相對寬松,鋼絲可以采用控軋控冷盤條直接拉拔成品。鋼絲成前熱處理也可以用正火代替鉛浴處理。同時允許選用轉(zhuǎn)爐鎮(zhèn)靜鋼作為原料。

(2)GB/T4357-89 《碳素彈簧鋼絲》

該標(biāo)準(zhǔn)是冷拉碳素彈簧鋼絲的通用標(biāo)準(zhǔn),主要用于制作在各種應(yīng)力狀態(tài)下工作的靜態(tài)彈簧。根據(jù)彈簧工作應(yīng)力狀態(tài)鋼絲可分三個級別供貨:B級用于低應(yīng)力彈簧,C級用于中等應(yīng)力彈簧,D級用于高應(yīng)力彈簧。成品鋼絲考核抗拉強度、扭轉(zhuǎn)、纏繞和彎曲四項性能,常見規(guī)格的力學(xué)性能如表4。 表4 GB/T4357-89 碳素彈簧鋼絲

說明:

①Φ≤4.0mm的D級鋼絲和Φ≤6.0mm的B級、C級鋼絲在等于鋼絲直徑的芯棒上纏繞2圈、 纏繞后的試樣表面不得產(chǎn)生裂紋和斷裂。

②Φ>4.0mm的D級鋼絲在2倍鋼絲直徑的芯棒上纏繞2圈,纏繞后的試樣表面不得產(chǎn)生裂紋和斷裂。

③Φ>6.00mm的鋼絲應(yīng)進行彎曲檢驗,試樣沿R=10mm圓弧向不同方向彎曲900,彎曲后不得產(chǎn)生裂紋和斷裂。

B級和C級鋼絲一般選用70(67A、72A)或65Mn(67B),D級選用T9XtA和T8MnA(82B)生產(chǎn)。

本標(biāo)準(zhǔn)鋼絲主要用于制作靜態(tài)機械彈簧,其服役期振動頻次要高于非機械彈簧,對疲勞壽命有一定的要求,成品也增加扭轉(zhuǎn)性能的考核。因此對鋼絲用盤條應(yīng)采用電爐或電爐+爐外精煉法冶煉,盤條中P≤0.030%、S≤0.020%等。成品鋼絲顯微組織中如含有游離鐵素體,會降低彈簧疲勞壽命,而控軋控冷盤條中一般均存有5%~1.5%的游離鐵素體,一般不宜采用盤條直接生產(chǎn)成品鋼絲。按此標(biāo)準(zhǔn)供應(yīng)的鋼絲原則上成前應(yīng)經(jīng)鉛浴處理,消除游離鐵素體組織,成品鋼絲顯微組織應(yīng)為纖維化索氏體組織。

(3)GB/T4358-1995《重要用途碳素彈簧鋼絲》

按該標(biāo)準(zhǔn)供貨的鋼絲,主要用于制作在各種應(yīng)力狀態(tài)下工作的動態(tài)彈簧。根據(jù)彈簧工作應(yīng)力狀態(tài),鋼絲分3個組別供貨:E組適用于中等應(yīng)力動態(tài)彈簧,F(xiàn)組適用于高應(yīng)力動態(tài)彈簧,G組適用于高疲勞壽命的動態(tài)彈簧。成品鋼絲考核抗拉強度,扭轉(zhuǎn),纏繞,彎曲和脫碳五項性能指標(biāo),常見規(guī)格的力學(xué)性能如表5。 表5 GB/T4358-1995 重要用途碳素彈簧鋼絲

說明:

①Φ<4.0mm的鋼絲在等于鋼絲直徑的芯棒上、Φ≥4.0mm鋼絲在2倍鋼絲直徑的芯棒上纏繞5圈,不得有裂紋或折斷。

②Φ>1.0mm鋼絲進行彎曲試驗,試樣沿R圓弧向不同方向彎曲900,彎曲處不得有裂紋或折斷,Φ≤4.0mm,R=5mm;Φ>4.0mm,R=10mm。

③G組鋼絲脫碳層≤1.0d%。

由于按該標(biāo)準(zhǔn)供貨的鋼絲用于制作中、高應(yīng)力狀態(tài)下工作的動態(tài)彈簧,成品鋼絲除保持高的彈性極限和良好的韌性指標(biāo)外,還必須考慮到疲勞極限和彈簧的疲勞壽命。為此,對鋼的純凈度,非金屬夾雜含量和氣體含量,鐵素體含量及表面脫碳程度有更高的要求。鋼絲用盤條必須采用電爐+爐外精煉法冶煉,對盤條的化學(xué)成分有更高的要求:P≤0.025%、S≤0.020%,Cr ≤0.10%、Ni≤0.15%(0.12%)、Cu≤0.20%。實際生產(chǎn)中為提高疲勞壽命往往將Mn控制在高限,E組選用70或70Mn(72B),F(xiàn)組選用T8MnA或T9RtA,G組選用65Mn(Mn可調(diào)整到0.9-1.2%)或67B。降低鋼中P、S含量,提高Mn含量和采用爐外精煉的目的是:消減鋼中非金屬夾雜含量,改善夾雜物形態(tài)和降低氣體含量,提高疲勞極限和疲勞壽命。如果鋼絲顯微組織中含有游離鐵素體,會較大幅度地降低疲勞壽命,按該標(biāo)準(zhǔn)供貨的鋼絲,成前必須進行鉛淬火處理。

G組鋼絲用于制作在劇烈振動狀態(tài)下工作的閥門彈簧,對疲勞壽命要求極高,所以選用韌性更好的65Mn盤條,抗拉強度雖有所下降,但疲勞壽命更有保證。鋼絲表面脫碳,形成鐵素體組織嚴(yán)重影響疲勞性能,標(biāo)準(zhǔn)對G組鋼絲增加脫碳層檢驗,規(guī)定總脫碳層深度不得大于1.0%d,但對較大規(guī)格鋼絲(Φ>4.0mm)受減面率限制,由熱軋盤條帶來的脫碳層很難徹底消除,標(biāo)準(zhǔn)補充規(guī)定:"征得需方同意,可供應(yīng)脫碳層不超直徑1.5%d的鋼絲"。

(4)GJB1497-92 《特殊用途碳素彈簧鋼絲規(guī)范》

在某些特定場合,需要彈簧具有超出常規(guī)要求的彈力,如槍械彈簧,為便于攜帶和使用,彈簧所占的空間很小,彈力要足夠大,必須選用抗拉強度特高,韌性較好的鋼絲來制作彈簧,《特殊用途碳素彈簧鋼絲》就適應(yīng)這種需要的標(biāo)準(zhǔn)。

該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鋼絲分甲、乙、丙3組供貨。丙組適應(yīng)于較高應(yīng)力彈簧,乙組適應(yīng)于高應(yīng)力彈簧,甲組適用于超高應(yīng)力彈簧。標(biāo)準(zhǔn)推薦鋼絲采用T9A,T10A和T8MnA制造。實際上鋼絲抗拉強度隨碳含量增高而上升,扭轉(zhuǎn)性能(韌性指標(biāo))隨碳含量上升而下降,綜合考慮,遼寧特殊鋼集團大連三大鋼絲公司選用加稀土的T9A鋼絲生產(chǎn)甲、乙、丙組鋼絲。成品鋼絲考核抗拉強度、扭轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)斷口、纏繞、抗拉強度均勻性和尺寸均勻性六項性能指標(biāo),常見規(guī)格的力學(xué)性能如表6。

應(yīng)該指出鋼絲的超高抗拉強度是以犧牲部分塑性和疲勞壽命換來的,只適用于制作形狀簡單,對疲勞壽命要求不很高的彈簧,該標(biāo)準(zhǔn)不宜推廣使用。 表6 GJB 1497-92 特殊用途碳素彈簧鋼絲規(guī)范

說明:

①每盤鋼絲兩端抗拉強度差不得大于100Mpa。

②鋼絲扭轉(zhuǎn)時,在規(guī)定扭轉(zhuǎn)次數(shù)以內(nèi)不得有肉眼可見的裂紋和分層。

③鋼絲進行纏繞試驗,鋼絲繞芯棒纏繞1~5圈后不得折斷和破裂。芯棒直徑等于鋼絲直徑。

(5)YB/T5103-93 油淬火-回火碳素彈簧鋼絲

油淬火、回火鋼絲先將鋼絲生產(chǎn)到成品尺寸,然后再進行油淬火回火處理,以回火馬氏體組織交貨。組織均勻性是決定油淬火回火鋼絲性能的重要指標(biāo),因碳素彈簧鋼絲淬透性有限,規(guī)格太大的鋼絲油淬火回火后芯部不能完全轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,所以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定油淬火回火碳素彈簧鋼絲供貨直徑小于12.0mm。

與冷拉碳素彈簧鋼絲相比,直徑≤2.0mm的油淬火回火鋼絲抗拉強度和彈性極限低于冷拉鋼絲。但大規(guī)格鋼絲(Φ≥6.0mm)索氏體處理后,不可能采用大減面率拉拔獲得高的抗拉強度,而油淬火回火鋼絲只要完全淬透,就可以獲得比冷拉鋼絲更高的抗拉強度。即使在抗拉強度相同條件下,油淬火回火鋼絲的彈性極限也高與冷拉鋼絲。

冷拉彈簧鋼絲的各向異性明顯,而油淬火回火鋼絲幾乎各相同性。油淬火回火鋼絲的疲勞壽及抗應(yīng)力松弛性能比冷拉鋼絲好得多,工作溫度更高(150~170℃),抗蠕變性能更好。另外油淬火回火鋼絲直條度好,打開盤卷后鋼絲彈直,幾乎無彎曲,纏繞彈簧時成形性能更好。因此工業(yè)發(fā)達國家大規(guī)格油淬火回火碳素彈簧鋼絲幾乎取代了冷拉碳素彈簧鋼絲。

(6)YB/T5102-93《閥門用油淬火回火碳素彈簧鋼絲》

YB/T5102-93與YB/T5103-93的關(guān)系相當(dāng)于GB/T4358-1995與GB/T4357-89的關(guān)系。前者用于制作動態(tài)彈簧,后者是通用標(biāo)準(zhǔn),主要用于制作靜態(tài)彈簧。由于動態(tài)油淬火回火彈簧對組織均勻性要求更嚴(yán)格,碳素鋼淬透性有限,YB/T5102規(guī)定供貨規(guī)格更小(直徑≤6.0mm)。

閥門用油淬火回火碳素鋼絲使用范圍和質(zhì)量控制要求基本與GB/T4358-1995 G組相當(dāng),這里不再贅述。

我國合金彈簧鋼絲分三類,合金彈簧鋼絲,油淬火回火硅錳彈簧鋼絲,閥門用油淬火回火鉻硅合金彈簧鋼絲,從發(fā)達國家合金彈簧使用現(xiàn)狀來看,油淬火回火鋼絲所占比例越來越大,日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)規(guī)定,合金彈簧鋼絲全部以油淬火回火狀態(tài)供貨。

(1) GB/T5218-1999《合金彈簧鋼絲》

該標(biāo)準(zhǔn)將原GB5218-85《硅錳彈簧鋼絲》、GB5219-85《鉻釩彈簧鋼絲》和GB5221-85《鉻硅彈簧鋼絲》三個標(biāo)準(zhǔn)合并成一個標(biāo)準(zhǔn)。

標(biāo)準(zhǔn)適用于制作高、中應(yīng)力彈簧用合金彈簧鋼絲,鋼絲纏簧成形后需經(jīng)淬火回火處理才能使用。

標(biāo)準(zhǔn)列出60Si2MnA、50CrVA和55CrSiA三個鋼號,同時規(guī)定根據(jù)需方要求,可以供應(yīng)其它牌號鋼絲。

鋼絲一般按冷拉狀態(tài)交貨,成品直徑≤5.0mm檢驗抗拉強度σb≤1035Mpa,直徑>5.0mm鋼絲檢驗HB≤302,相當(dāng)于輕拉狀態(tài)。生產(chǎn)中大規(guī)格(Ф>8.0)成品冷拉減面率不超過25%,小規(guī)格鋼絲(Ф≤5.0)減面率不超過30%。退火狀態(tài)交貨鋼絲太軟,極易產(chǎn)生死彎,纏簧時往往造成簧形不好,螺距不均。冷拉減面率偏大時鋼絲太硬、纏簧時反彈大,粗簧成形困難。所以直接纏簧的鋼絲以輕拉狀態(tài)供貨最合適。對于鋼絲購回還要進行冷加工(如壓扁、軋成異型截面等)的用戶,應(yīng)推薦選用退火狀態(tài)交貨鋼絲。

為保證纏簧性能,成品鋼絲進行纏繞試驗,直徑≤5.0mm鋼絲在相當(dāng)于鋼絲直徑1~2倍的芯棒上纏繞6圈,不得破裂和折斷。

脫碳和表面缺陷嚴(yán)重的降低彈簧疲勞壽命,必須嚴(yán)格控制。特別是60Si2MnA和55CrSi,含硅量較高,退火時極易脫碳。盤條球化退火和半成品再結(jié)晶退火推薦采用低溫,長時間的退火工藝。如前所述,疲勞壽命要求高的彈簧,必須選用磨光鋼絲,但需要分清是退火磨光還是冷拉磨光。50CrV軟態(tài)鋼絲磨光時磨屑極易粘附到鋼絲表面,形成不規(guī)則小白點,所以盡可能采用冷拉磨光工藝,減少表面"白點"。

在表面質(zhì)量保證條件下,夾雜含量就成為影響疲勞壽命的最重要因素,所以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,需方有要求時可增加非金屬夾雜物,石墨碳檢驗。

(2)YB/T5104-93《油淬火-回火硅錳合金彈簧鋼絲》

使用油淬火回火合金彈簧鋼絲制簧后,不需要再進行淬回火處理,只要象冷拉碳素彈簧鋼絲一樣進行消除應(yīng)力處理即可使用,深受歡迎,直徑14.0mm以下合金彈簧越來越多地使用這兩個標(biāo)準(zhǔn)。

YB/T5104-93分3種類別供貨,A類適用于中等載荷的靜態(tài)彈簧,B類適用于中等載荷,中等疲勞壽命的動態(tài)彈簧,C類適用于較高應(yīng)力狀態(tài)的動態(tài)簧,如汽車懸掛彈簧。

(3)YB/T5105-93《閥門用油淬火-回火鉻硅合金彈簧鋼絲》。

YB/T5105-93適用于承受劇烈動負荷的發(fā)動機的閥門彈簧。

彈簧鋼絲生產(chǎn)方法文獻

彈簧鋼絲性能改善方法探討 彈簧鋼絲性能改善方法探討

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對常用彈簧鋼絲性能改善方法進行了綜述,并針對大應(yīng)力、苛刻工況下的彈簧鋼絲,為提高其抗拉強度、疲勞壽命和抗松弛性能,提出了改善思路。

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選擇彈簧鋼絲 選擇彈簧鋼絲

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彈簧 彈簧廠 大線徑彈簧 機械彈簧 汽車彈簧 不銹鋼彈簧 定制彈簧 洗脫機彈簧 http://www.tztcth.com http://www.dajiangjt.com 選擇彈簧鋼絲 1)明確是采用生拉鋼絲還是鉛淬火鋼絲; 2)提出鋼絲直徑、強度級別(組別)及標(biāo)準(zhǔn)號要求; 3)如有特殊的強度、直徑允許誤差等要求應(yīng)提出; 4)特殊包裝及標(biāo)志要求; 5)碳鋼彈簧適合在最高長期溫度 121℃條件下工作,更工作溫度應(yīng)選用合金彈簧鋼。 3特殊需求 異形截面:方形、矩形、六角形等。 退火處理:適合再進行大變形塑性加工,如壓扁、軋成三角形等。 穩(wěn)定化處理:鋼絲放出后會彈直,殘余應(yīng)力消除較好。 表面狀態(tài):標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)為磷化后冷拉狀態(tài),其它特殊狀態(tài)有鍍鋅、鍍鎳及無磷化等。 琴鋼線:按 ISO標(biāo)準(zhǔn)的 DM、DH級別,或按 JISG3522 標(biāo)準(zhǔn)交付。 合金彈簧鋼絲:本資料僅包括碳鋼,合金鋼絲可按退火及冷拉狀態(tài)

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2017年7月12日,《淬火-回火彈簧鋼絲》發(fā)布。

2018年4月1日,《淬火-回火彈簧鋼絲》實施。

基本信息

標(biāo)準(zhǔn)號 StandardNo: GB/T 24588-2009

中文標(biāo)準(zhǔn)名稱 StandardTitle in Chinese: 不銹彈簧鋼絲

英文標(biāo)準(zhǔn)名稱: Stainless steel wires for spring

發(fā)布日期 IssuanceDate: 2009-10-30

實施日期 ExecuteDate: 2010-5-1

首次發(fā)布日期 FirstIssuance Date: 2009-10-30

標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài) StandardState: 現(xiàn)行

復(fù)審確認日期 ReviewAffirmance Date:

計劃編號 Plan No: 20077218-T-605

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廢止時間 RevocatoryDate:

采用國際標(biāo)準(zhǔn)號 AdoptedInternational Standard No: JIS G 4314:1994

采標(biāo)名稱 AdoptedInternational Standard Name: 彈簧用不銹鋼絲

采用程度 ApplicationDegree: MOD

采用國際標(biāo)準(zhǔn) AdoptedInternational Standard: 國外先進標(biāo)準(zhǔn)

國際標(biāo)準(zhǔn)分類號(ICS): 77.140.65

中國標(biāo)準(zhǔn)分類號(CCS): H49

標(biāo)準(zhǔn)類別 StandardSort: 產(chǎn)品

標(biāo)準(zhǔn)頁碼 Number ofPages:

標(biāo)準(zhǔn)價格(元) Price(¥):

主管部門 Governor: 中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會

歸口單位 TechnicalCommittees: 全國鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會

起草單位 DraftingCommittee: 東北特殊鋼集團有限責(zé)任公司、江陰康瑞不銹鋼制品有限公司、冶金工業(yè)信息標(biāo)準(zhǔn)研究院、法爾勝集團公司

2100433B

碳素彈簧鋼絲現(xiàn)行國家和行業(yè)推薦標(biāo)準(zhǔn)分兩種類型:

1、冷拉彈簧鋼絲

一類是冷變形強化鋼絲,又稱冷拉彈簧鋼絲。冷拉碳素彈簧鋼絲首先經(jīng)鉛淬火處理獲得索氏體組織,然后表面磷化,以很大減面率拉拔到成品尺寸,鋼絲組織呈纖維狀,有很高的抗拉強度和彈性極限,良好的彎曲和扭轉(zhuǎn)性能。冷拉彈簧鋼絲尺寸精度高,表面光潔,無氧化和脫碳缺陷,疲勞壽命比較穩(wěn)定,是使用最廣泛的彈簧鋼絲。

2、油淬火回火鋼絲

碳素彈簧鋼絲的另一類型是馬氏體強化鋼絲,又稱油淬火回火鋼絲。碳素鋼絲通過淬回火處理,可獲得良好的綜合力學(xué)性能,當(dāng)鋼絲規(guī)格較小時(φ≤2.0mm),油淬火回火鋼絲的各項強度指標(biāo)比索氏體化處理后冷拉鋼絲要低。當(dāng)鋼絲規(guī)格較大時(φ≥6.0mm)索氏體化的鋼絲不可能采用很大減面率來獲得所要求的強度指標(biāo),而油淬火回火鋼絲只要完全淬透就可以獲得比冷拉鋼絲更高的性能。在抗拉強度相同條件下,馬氏體強化鋼絲比冷變形強化鋼絲具有更高的彈性極限。冷拉鋼絲金相組織呈纖維狀,各向異性明顯,油淬火回火鋼絲金相組織為均勻的回火馬氏體,幾乎是各向同性的。同時油淬火回火鋼絲的抗松弛性能優(yōu)于冷拉鋼絲,使用溫度(150~190℃)也高于冷拉鋼絲(≤120℃)。大規(guī)格油淬火、回火鋼絲大有取代冷拉鋼絲趨勢。

碳素鋼絲

下面按標(biāo)準(zhǔn)介紹各類碳素彈簧鋼絲的應(yīng)用范圍及工藝特點。

(1)YB/T5220-93 《非機械彈簧用碳素彈簧鋼絲》

該標(biāo)準(zhǔn)適用于沙發(fā)墊簧,座墊,靠背拉簧,卡簧,夾簧等非機械彈簧用碳素彈簧鋼絲。標(biāo)準(zhǔn)按抗拉強度要求不同將鋼絲分成A1,A2,A3…A9九個組別,每個組別鋼絲不分規(guī)格大小按一個強度范圍供貨,抗拉強度偏差≤200Mpa。A1,A2和A3組用于制造較低應(yīng)力彈簧。A3,A4和A5用于制造一般應(yīng)力彈簧。A7,A8和A9用于制造較高應(yīng)力彈簧。床墊簧一般選用A3和A4組別。

A1-A3組鋼絲一般選用45~70鋼,A3~A6組選用65Mn或70鋼,A7~A9組鋼絲選用70或T8MnA(82B)生產(chǎn)。由于按該標(biāo)準(zhǔn)供貨的鋼絲基本用于制作靜態(tài)彈簧,對疲勞壽命的要求相對寬松,鋼絲可以采用控軋控冷盤條直接拉拔成品。鋼絲成前熱處理也可以用正火代替鉛浴處理。同時允許選用轉(zhuǎn)爐鎮(zhèn)靜鋼作為原料。

(2)GB/T4357-89 《碳素彈簧鋼絲》

該標(biāo)準(zhǔn)是冷拉碳素彈簧鋼絲的通用標(biāo)準(zhǔn),主要用于制作在各種應(yīng)力狀態(tài)下工作的靜態(tài)彈簧。根據(jù)彈簧工作應(yīng)力狀態(tài)鋼絲可分三個級別供貨:B級用于低應(yīng)力彈簧,C級用于中等應(yīng)力彈簧,D級用于高應(yīng)力彈簧。成品鋼絲考核抗拉強度、扭轉(zhuǎn)、纏繞和彎曲四項性能。

本標(biāo)準(zhǔn)鋼絲主要用于制作靜態(tài)機械彈簧,其服役期振動頻次要高于非機械彈簧,對疲勞壽命有一定的要求,成品也增加扭轉(zhuǎn)性能的考核。因此對鋼絲用盤條應(yīng)采用電爐或電爐+爐外精煉法冶煉,盤條中P≤0.030%、S≤0.020%等。成品鋼絲顯微組織中如含有游離鐵素體,會降低彈簧疲勞壽命,而控軋控冷盤條中一般均存有5%~1.5%的游離鐵素體,一般不宜采用盤條直接生產(chǎn)成品鋼絲。按此標(biāo)準(zhǔn)供應(yīng)的鋼絲原則上成前應(yīng)經(jīng)鉛浴處理,消除游離鐵素體組織,成品鋼絲顯微組織應(yīng)為纖維化索氏體組織。

(3)GB/T4358-1995《重要用途碳素彈簧鋼絲》

按該標(biāo)準(zhǔn)供貨的鋼絲,主要用于制作在各種應(yīng)力狀態(tài)下工作的動態(tài)彈簧。根據(jù)彈簧工作應(yīng)力狀態(tài),鋼絲分3個組別供貨:E組適用于中等應(yīng)力動態(tài)彈簧,F(xiàn)組適用于高應(yīng)力動態(tài)彈簧,G組適用于高疲勞壽命的動態(tài)彈簧。成品鋼絲考核抗拉強度,扭轉(zhuǎn),纏繞,彎曲和脫碳五項性能指標(biāo)。

由于按該標(biāo)準(zhǔn)供貨的鋼絲用于制作中、高應(yīng)力狀態(tài)下工作的動態(tài)彈簧,成品鋼絲除保持高的彈性極限和良好的韌性指標(biāo)外,還必須考慮到疲勞極限和彈簧的疲勞壽命。為此,對鋼的純凈度,非金屬夾雜含量和氣體含量,鐵素體含量及表面脫碳程度有更高的要求。鋼絲用盤條必須采用電爐+爐外精煉法冶煉,對盤條的化學(xué)成分有更高的要求:P≤0.025%、S≤0.020%,Cr ≤0.10%、Ni≤0.15%(0.12%)、Cu≤0.20%。實際生產(chǎn)中為提高疲勞壽命往往將Mn控制在高限,E組選用70或70Mn(72B),F(xiàn)組選用T8MnA或T9RtA,G組選用65Mn(Mn可調(diào)整到0.9-1.2%)或67B。降低鋼中P、S含量,提高Mn含量和采用爐外精煉的目的是:消減鋼中非金屬夾雜含量,改善夾雜物形態(tài)和降低氣體含量,提高疲勞極限和疲勞壽命。如果鋼絲顯微組織中含有游離鐵素體,會較大幅度地降低疲勞壽命,按該標(biāo)準(zhǔn)供貨的鋼絲,成前必須進行鉛淬火處理。

G組鋼絲用于制作在劇烈振動狀態(tài)下工作的閥門彈簧,對疲勞壽命要求極高,所以選用韌性更好的65Mn盤條,抗拉強度雖有所下降,但疲勞壽命更有保證。鋼絲表面脫碳,形成鐵素體組織嚴(yán)重影響疲勞性能,標(biāo)準(zhǔn)對G組鋼絲增加脫碳層檢驗,規(guī)定總脫碳層深度不得大于1.0%d,但對較大規(guī)格鋼絲(Φ>4.0mm)受減面率限制,由熱軋盤條帶來的脫碳層很難徹底消除,標(biāo)準(zhǔn)補充規(guī)定:"征得需方同意,可供應(yīng)脫碳層不超直徑1.5%d的鋼絲"。

(4)GJB1497-92 《特殊用途碳素彈簧鋼絲規(guī)范》

在某些特定場合,需要彈簧具有超出常規(guī)要求的彈力,如槍械彈簧,為便于攜帶和使用,彈簧所占的空間很小,彈力要足夠大,必須選用抗拉強度特高,韌性較好的鋼絲來制作彈簧,《特殊用途碳素彈簧鋼絲》就適應(yīng)這種需要的標(biāo)準(zhǔn)。

該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定鋼絲分甲、乙、丙3組供貨。丙組適應(yīng)于較高應(yīng)力彈簧,乙組適應(yīng)于高應(yīng)力彈簧,甲組適用于超高應(yīng)力彈簧。標(biāo)準(zhǔn)推薦鋼絲采用T9A,T10A和T8MnA制造。實際上鋼絲抗拉強度隨碳含量增高而上升,扭轉(zhuǎn)性能(韌性指標(biāo))隨碳含量上升而下降,綜合考慮,遼寧特殊鋼集團大連三大鋼絲公司選用加稀土的T9A鋼絲生產(chǎn)甲、乙、丙組鋼絲。成品鋼絲考核抗拉強度、扭轉(zhuǎn)、扭轉(zhuǎn)斷口、纏繞、抗拉強度均勻性和尺寸均勻性六項性能指標(biāo),常見規(guī)格的力學(xué)性能如表6。

應(yīng)該指出鋼絲的超高抗拉強度是以犧牲部分塑性和疲勞壽命換來的,只適用于制作形狀簡單,對疲勞壽命要求不很高的彈簧,該標(biāo)準(zhǔn)不宜推廣使用。

(5)YB/T5103-93 油淬火-回火碳素彈簧鋼絲

油淬火、回火鋼絲先將鋼絲生產(chǎn)到成品尺寸,然后再進行油淬火回火處理,以回火馬氏體組織交貨。組織均勻性是決定油淬火回火鋼絲性能的重要指標(biāo),因碳素彈簧鋼絲淬透性有限,規(guī)格太大的鋼絲油淬火回火后芯部不能完全轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體,所以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定油淬火回火碳素彈簧鋼絲供貨直徑小于12.0mm。

與冷拉碳素彈簧鋼絲相比,直徑≤2.0mm的油淬火回火鋼絲抗拉強度和彈性極限低于冷拉鋼絲。但大規(guī)格鋼絲(Φ≥6.0mm)索氏體處理后,不可能采用大減面率拉拔獲得高的抗拉強度,而油淬火回火鋼絲只要完全淬透,就可以獲得比冷拉鋼絲更高的抗拉強度。即使在抗拉強度相同條件下,油淬火回火鋼絲的彈性極限也高與冷拉鋼絲。

冷拉彈簧鋼絲的各向異性明顯,而油淬火回火鋼絲幾乎各相同性。油淬火回火鋼絲的疲勞壽及抗應(yīng)力松弛性能比冷拉鋼絲好得多,工作溫度更高(150~170℃),抗蠕變性能更好。另外油淬火回火鋼絲直條度好,打開盤卷后鋼絲彈直,幾乎無彎曲,纏繞彈簧時成形性能更好。因此工業(yè)發(fā)達國家大規(guī)格油淬火回火碳素彈簧鋼絲幾乎取代了冷拉碳素彈簧鋼絲。

(6)YB/T5102-93《閥門用油淬火回火碳素彈簧鋼絲》

YB/T5102-93與YB/T5103-93的關(guān)系相當(dāng)于GB/T4358-1995與GB/T4357-89的關(guān)系。前者用于制作動態(tài)彈簧,后者是通用標(biāo)準(zhǔn),主要用于制作靜態(tài)彈簧。由于動態(tài)油淬火回火彈簧對組織均勻性要求更嚴(yán)格,碳素鋼淬透性有限,YB/T5102規(guī)定供貨規(guī)格更?。ㄖ睆健?.0mm)。

閥門用油淬火回火碳素鋼絲使用范圍和質(zhì)量控制要求基本與GB/T4358-1995 G組相當(dāng),這里不再贅述。

合金鋼絲

我國合金彈簧鋼絲分三類,合金彈簧鋼絲,油淬火回火硅錳彈簧鋼絲,閥門用油淬火回火鉻硅合金彈簧鋼絲,從發(fā)達國家合金彈簧使用現(xiàn)狀來看,油淬火回火鋼絲所占比例越來越大,日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)規(guī)定,合金彈簧鋼絲全部以油淬火回火狀態(tài)供貨。[3]

(1) GB/T5218-1999《合金彈簧鋼絲》

該標(biāo)準(zhǔn)將原GB5218-85《硅錳彈簧鋼絲》、GB5219-85《鉻釩彈簧鋼絲》和GB5221-85《鉻硅彈簧鋼絲》三個標(biāo)準(zhǔn)合并成一個標(biāo)準(zhǔn)。

標(biāo)準(zhǔn)適用于制作高、中應(yīng)力彈簧用合金彈簧鋼絲,鋼絲纏簧成形后需經(jīng)淬火回火處理才能使用。

標(biāo)準(zhǔn)列出60Si2MnA、50CrVA和55CrSiA三個鋼號,同時規(guī)定根據(jù)需方要求,可以供應(yīng)其它牌號鋼絲。

鋼絲一般按冷拉狀態(tài)交貨,成品直徑≤5.0mm檢驗抗拉強度σb≤1035Mpa,直徑>5.0mm鋼絲檢驗HB≤302,相當(dāng)于輕拉狀態(tài)。生產(chǎn)中大規(guī)格(Ф>8.0)成品冷拉減面率不超過25%,小規(guī)格鋼絲(Ф≤5.0)減面率不超過30%。退火狀態(tài)交貨鋼絲太軟,極易產(chǎn)生死彎,纏簧時往往造成簧形不好,螺距不均。冷拉減面率偏大時鋼絲太硬、纏簧時反彈大,粗簧成形困難。所以直接纏簧的鋼絲以輕拉狀態(tài)供貨最合適。對于鋼絲購回還要進行冷加工(如壓扁、軋成異型截面等)的用戶,應(yīng)推薦選用退火狀態(tài)交貨鋼絲。

為保證纏簧性能,成品鋼絲進行纏繞試驗,直徑≤5.0mm鋼絲在相當(dāng)于鋼絲直徑1~2倍的芯棒上纏繞6圈,不得破裂和折斷。

脫碳和表面缺陷嚴(yán)重的降低彈簧疲勞壽命,必須嚴(yán)格控制。特別是60Si2MnA和55CrSi,含硅量較高,退火時極易脫碳。盤條球化退火和半成品再結(jié)晶退火推薦采用低溫,長時間的退火工藝。如前所述,疲勞壽命要求高的彈簧,必須選用磨光鋼絲,但需要分清是退火磨光還是冷拉磨光。50CrV軟態(tài)鋼絲磨光時磨屑極易粘附到鋼絲表面,形成不規(guī)則小白點,所以盡可能采用冷拉磨光工藝,減少表面"白點"。

在表面質(zhì)量保證條件下,夾雜含量就成為影響疲勞壽命的最重要因素,所以標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,需方有要求時可增加非金屬夾雜物,石墨碳檢驗。

(2)YB/T5104-93《油淬火-回火硅錳合金彈簧鋼絲》

使用油淬火回火合金彈簧鋼絲制簧后,不需要再進行淬回火處理,只要象冷拉碳素彈簧鋼絲一樣進行消除應(yīng)力處理即可使用,深受歡迎,直徑14.0mm以下合金彈簧越來越多地使用這兩個標(biāo)準(zhǔn)。

YB/T5104-93分3種類別供貨,A類適用于中等載荷的靜態(tài)彈簧,B類適用于中等載荷,中等疲勞壽命的動態(tài)彈簧,C類適用于較高應(yīng)力狀態(tài)的動態(tài)簧,如汽車懸掛彈簧。

(3)YB/T5105-93《閥門用油淬火-回火鉻硅合金彈簧鋼絲》。

YB/T5105-93適用于承受劇烈動負荷的發(fā)動機的閥門彈簧。

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