第五节 弹簧钢.ppt

第五节弹簧钢
一、弹簧钢对性能的要求
板簧:承受弯曲、剪切应力和微动磨损
螺旋弹簧:承受扭转、剪切应力
弹簧主要有螺旋弹簧和板簧两种,它是利用弹
性变形来储存能量、缓和振动和冲击的,承受的载
荷也属于变动载荷。
1、受力分析
汽车板簧
大型热卷弹簧
热卷大弹簧
弹簧丝
汽车板簧
火车螺旋弹簧
2、失效形式:主要是塑性变形、疲劳断裂。
较高的弹性极限
高的疲劳强度、高屈强比(σs/ σb)
具有足够的塑性、韧性
一定的淬透性
耐热性和耐蚀性
3、对弹簧的性能要求包括:
二、化学成分
采用较高的含碳量保证高弹性极限和疲劳强度。
碳素钢: WC ~%
合金钢: WC ~%
辅加元素:W、Cr、V
细化晶粒、提高回火稳定性和高温强度
(二)合金元素
合金弹簧钢中主要含有Si、Mn、Cr、V等
(一)碳含量(WC)
主加元素: Si、Mn
提高淬透性、强化铁素体,也可提高回火稳定性
三、常用弹簧钢
65Mn:%~%,淬透性优于碳钢,强度较高,但有脱碳敏感性、过热倾向和回火
脆性,淬火时容易开裂。
用于制造Φ 8~15mm的小型弹簧,如各种小尺寸的扁簧、坐垫弹簧、弹簧发条等。
碳素弹簧钢:如65钢、70钢,淬透性差。
用于制造小截面弹簧,多用冷成型法制造。
Si-Mn钢:55Si2Mn、60Si2Mn
淬透性好;硅含量较高,可显著提高弹性极限和回火稳定性。
55SiMnMoV为新钢种,有更好的淬透性和更高
的强度,可替代55CrVA钢制造大截面汽车板簧
和重型车、越野车的板簧。
用于制造厚度为10~12mm的板簧和直径为25~30mm的螺旋弹簧,如汽车、拖拉机和机车上的减震弹簧和螺旋弹簧。
Cr-V钢:50CrVA
具有良好的综合力学性能,弹簧表面不易脱碳,但价格较高。用于截面尺寸较大的重要弹簧,如内燃机的气阀弹簧。
四、弹簧的生产工艺路线
(一)热轧弹簧钢
淬火+中温(400℃~550 ℃)回火,得到回火
屈氏体
材料选择(p149表6-7)
热处理
65Mn
55Si2Mn、60Si2Mn等
回火T
板簧加工路线
(1)淬火加热温度为830~880 ℃,加热时不容许脱碳,以免降低钢的疲劳强度,严格控制炉内气氛,缩短加热时间。
注意:
(2)弹簧热处理后要进行喷丸处理,使其表面强化,并且使表层产生残余压应力,提高弹簧的疲劳寿命。
→喷丸
扁钢剪断
→加热压弯成型后淬火
→中温回火
→烤漆