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據GB/T 13304《鋼分類》標準,按照基本性能及使用特性一,彈簧鋼屬于機械結構用鋼;按照質量等級,屬于特殊質量鋼,即在生產過程中需要特別嚴格控制質量和性能的鋼。按照我國習慣,彈簧鋼屬于特殊鋼。
二分類
(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。
1.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。
2.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(yōu)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
1.熱軋(鍛)鋼材包括熱軋軋圓鋼、方鋼、扁鋼、鋼板,鍛制圓鋼、方鋼。
2.冷拉(軋)鋼材包括鋼絲、鋼帶、冷拉材(冷拉圓鋼)。
(三)按照鋼材交貨狀態(tài)分類
1.熱軋(鍛)鋼材
A.以熱軋(鍛)狀態(tài)交貨鋼材經熱成形制成彈簧,然后進行淬火和回火處理。
B.以退火狀態(tài)交貨鋼材經冷成形制成彈簧,然后進行淬火和回火處理。
以上均應符合相應的交貨狀態(tài)硬度的規(guī)定。
2.冷拉(軋)鋼材
A.鋼絲
①鉛浴等溫淬火冷拉鋼絲(又稱派登脫處理冷拉鋼絲)鋼絲制成彈簧后只需進行低溫回火,以消除應力。
②油淬火和回火鋼絲冷拉成所需尺寸后,進行連續(xù)加熱、連續(xù)油淬火和鉛回火。鋼絲制成彈簧后只需進行底溫火,以消除應力。
③冷拉鋼絲(即不經淬火和回火處理的鋼絲)
a.以冷拉狀態(tài)交貨。
b.以退火、正火或回火處理狀態(tài)交貨。
以上兩種狀態(tài)交貨的鋼絲制成彈簧后均需進行淬火和回火處理。
B.鋼帶
①冷軋狀態(tài)交貨制成彈簧后需進行低溫回火,以消除應力。
②淬火和回火狀態(tài)交貨制成彈簧后需進行低溫回火,以削除應力。
③退火火狀態(tài)交貨制成彈簧后需進行淬火和回火處理
C.冷拉鋼材
以退火狀態(tài)交貨鋼材經冷成形制成彈簧,然后進行淬火和回火處理。
(四)其他分類方法
除以上所述外,還有一些其他分類方法,例如:
按交貨條件要求不同可分為按化學成分(力學性能)交貨和按淬透性交貨。
按彈簧工作條件可分為承受靜載荷彈簧鋼、承受沖擊載荷彈簧鋼、耐高(低)溫彈簧和耐腐蝕彈簧鋼等。
彈簧鋼
彈簧在沖擊、振動或長期交應力下使用,所以要求彈簧鋼有高的抗拉強度、彈性極限、高的疲勞強度。在工藝上要求彈簧鋼有一定的淬透性、不易脫碳、表面質量好等碳素彈簧鋼即含碳量WC在0.6%-0.9%范圍內的優(yōu)質碳素結構鋼。合金彈簧鋼主要是硅錳系鋼種,它們的含碳量稍低,主要靠增加硅含量Wsi提高性能;另外還有硌、鎢、釩的合金彈簧鋼。近年來,結合我國資源,并根據汽車、拖拉機設計新技術的要求,研制出在硅錳鋼基礎上加入硼、鈮、鉬等元素的新鋼種,延長了彈簧的使用壽命,提高了彈簧質量