彈簧是應用很廣泛的各種機械和儀表中重要零件,其外形可分成板簧和螺旋彈簧兩大類。彈簧的主要功能是消震及儲能。彈簧工作時產生很大的彈性變形、吸收沖擊能量、緩和沖擊,例如汽車等車輛上的緩沖彈簧;壓縮彈簧彈簧還可以通過釋放所吸收的能量,使其它零件完成某種動作,例如發動機上的氣閥彈簧、儀表彈簧等。

  1、彈簧鋼的特點

  彈簧鋼首先,必須應具備高的彈性極限和高的屈強比,以避免彈簧在高載荷下產生永久變形;其次,應具備高的疲勞極限和高的抗拉強度,以免彈簧在長期震動和交變載荷應力的作用下產生疲勞破壞;再次壓縮彈簧,有一定沖擊韌度和足夠的塑性;同時還要求有良好的淬透性和低的脫碳敏感性,使彈性極限大幅度降低;以及良好的表面質量,在冷熱狀態下容易加工成形和良好的熱處理工藝性。

  彈簧鋼一般均在彈性極限范圍內服役,承受載荷時不允許產生塑性變形,因此要求彈簧鋼經淬火、中溫回火後具有盡可能高的彈性極限和屈強比值(≥0、90)。

  為了獲得彈簧所要求的性能,彈簧鋼采用較高的含碳量,碳素彈簧鋼通常在0、60%~0、85%范圍。如65、70鋼等的淬透性較差,拉伸彈簧其截面尺寸超過12mm時在油中就不能淬透,若用水淬火就容易開裂。對於截面尺寸較大、承受較重負荷的彈簧都是用合金鋼制造。

  合金彈簧鋼的合碳量一般在0、50%~0、70%之間,所含合金元素有Si、Mn、Cr、V等,它們的主要作用是提高鋼的淬透性和回火穩定性,強化鐵素體和細化晶粒,從而有效地改善彈簧鋼的力學性能。Si和Mn主要提高淬透性,同時也提高屈強比,且以Si的作用最突出,但它在熱處理時促進表面脫碳,Mn則使鋼易過熱,造成晶粒粗大。重要用途的彈簧鋼必須加入Cr、V、W等元素,Si--Cr彈簧鋼表面不易脫碳;Cr--V彈簧鋼不易過熱,晶粒細,不易長大粗化拉伸彈簧,耐沖擊性能好,高溫強度也高,其中Cr、V、W還有利於提高彈簧鋼的高溫強度。

  彈簧鋼的牌號請見 “彈簧鋼的技術發展與生產使用”一文。

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