合金弹簧钢的热处理.doc

. . 合金弹簧钢的热处理我要打印   IE收藏   放入公文包   ：斯普弹簧信息网 　　 添加人：lina 　　 添加时间：2007-9-14 14:34:18      当弹簧材料的截面较大或使用条件较苛刻时，碳素钢已不能满足使用要求，这类弹簧必须使用合金弹簧钢制造在合金弹簧钢中由于添加了合金元素，不仅使淬透性增加，而且具有碳素钢所没有的宝贵性能下面介绍常用合金弹簧钢的热处理规1．硅锰钢的热处理由于我国硅锰合金元素资源丰富，硅锰钢是弹簧钢应用广泛的材料之一这类钢材具有成本低，淬透性好，抗拉强度、屈服点、弹性极限高，回火稳定性好等优点但硅锰钢为本质粗晶粒钢，过热敏感、脱碳倾向大、易产生石墨化，所以在热处理时淬火温度不宜过高、保温时间不宜过长，以防止晶粒粗大和脱碳常用硅锰弹簧钢的热处理工艺与力学性能见表4—9和表4—10表1 常用硅锰钢热处理工艺规与力学性能材 料淬火温度／℃冷却剂硬度HRC回火温度／℃硬度HRC抗拉强度σb／MPa屈服点σs／MPa断面收缩率ψ(％)伸长率δ(％)55Si2Mn60Si2Mn60Si2MnA70Si3MnA860～880850～870850～870850～870油油油油＞58＞60＞60＞624404404404304748485213401680168018101180147014701620＞404444201011115表2 不同回火温度下的硬度值温度／℃材料200250300350400450500550硬度HRC55Si2Mn60Si2Mn60Si2MnA70Si3MnA5658596255575860545657585254545650515254434546514040414537383941①试件d=8mm，硝盐炉，保温60min，HRC~2。

2．铬钒钢和铬锰钢的热处理制造弹簧的铬钒钢和铬锰钢常用的有：50CrVA、50CrMn、50CrMnA、60Si2CrA、60Si2CrVA等由于钢中含有Cr、V等元素，使钢的淬透性得到了显著的改善同时V和Cr都是强烈的碳化元素，它们的碳化物存在于晶界附近，能有效地阻止晶粒长大这类钢材虽然碳含量不高，强度稍低一些，但具有很好的韧性，特别优良的疲劳性能因此，要求高疲劳性能的弹簧，如气门弹簧、调压弹簧、安全阀弹簧几乎都选用50CrVA来卷制表3是50CrVA和50CrMn的热处理工艺规和力学性能表3 50CrVA和50CrMn热处理工艺规和力学性能钢号淬火温度／℃冷却剂硬度HRC回火温度／℃硬度HRC抗拉强度σb／MPa屈服点σs／MPa断面收缩率ψ(％)伸长率δ(％)50CrVA50CrMn860～900840～860油油＞54＞56380～400380～40045～5045～50＞1470＞1470＞1274＞1274＞40＞40＞8＞83．高强度弹簧钢的热处理这类弹簧钢的特点是强度高、淬透性好，在油中的淬透直径都在50mm以上，用于制造工作温度在250℃以下的高应力弹簧，如气门弹簧、油泵弹簧、汽车悬架弹簧等。

这类弹簧在较高温度下回火仍保持较高的强度为获得高的强度，硬度一般在HRC48～52之间选取高强度弹簧钢的钢号名称与热处理规和不同回火温度下的力学性能见表4表4 高强度弹簧钢热处理工艺规和力学性能钢 号淬火温度／℃冷却剂硬度HRC回火温度／℃硬度HRC抗拉强度σb／MPa屈服点σs／MPa断面收缩率ψ(％)伸长率δ(％)60Si2CrA60Si2CrVA65Si2MnWA840～870840～870840～870油油油＞62＞62＞62430～450430～450430～45048～5248～5251～52＞1800＞1800＞1800＞1600＞1600≥1700＞20＞20＞17＞8＞8＞54．硅锰新钢种的热处理这类钢是在硅锰钢的基础上，结合我国的资源情况，在钢中加入了硼、钼、钒、铌等合金元素，淬透性比硅锰钢有较大的提高，直径50mm以下在油中都能淬透，脱碳和过热的倾向比硅锰钢低，韧性和疲劳性能则优于硅锰钢现主要用于制造汽车钢板弹簧常用的牌号有55SiMnVB、55SiMnMoV、55SiMnMoVNb其热处理规和力学性能见表5表5 弹簧钢新钢种热处理规与力学性能钢 号淬火温度／C冷却剂硬度HRC回火温度／℃硬度HRC抗拉强度σb／MPa屈服强度σ0.2／MPa伸长率δ10(％)断面收缩率ψ(％)冲击韧度αK／(J·cm)55SiMnVB860～900880880油油油>60>60>6046045050044～49——≥140014601330≥125013901230≥589≥304542．5≥30414355SiMnMoV860～900880880油油油>62>62>62480～50045050044～49— —15301505～15501408～145014801440～14901340～14007．57．8～8．88．5～103846．3～53．540～53—49～5954～6255SiMnMoVNb860～900880880油油油>62>62>62460～48045050044～49——156016481535141015531448777．84539．338．1—38445．耐热弹簧钢的热处理这类钢的牌号有45CrMoV和30W4Cr2V等，主要用于制造汽轮机与锅炉中高温下工作的弹簧。

这类材料的淬火和加热温度较高，导热系数低，在高温加热之前要经过预热，一般预热温度在820～870℃之间，预热保温系数为0．5min／mm，在高温炉中的加热时间不宜取得过长，否则容易引起弹簧表面的氧化和脱碳一般取10～20s／mm45CrMoV可用于制造工作温度在450℃以下的弹簧，30W4Cr2V则可制造工作温度在500℃以下的弹簧45CrMoV和30W4Cr2V的热处理工艺与力学性能见表6表6 45CrMoV和30W4Cr2V的热处理规与力学性能钢 号热处理状态抗拉强度σb／MPa屈服点σs／MPa伸长率δs(％)断面收缩率ψ(％)冲击韧度αK／(J·cm)45CrMoV930—960℃油冷550℃回火1550～16001460～14909～1039～4748～6130W4Cr2V预热850℃1000～1050~C油冷600℃回火1750～17701600～16101039～4674～1006．高速弹簧钢的热处理要求在450～600℃的高温条件下工作的弹簧一般用W18Cr4V高速钢来制造这种弹簧材料以退火状态供应，卷制成形后需要淬火与回火处理其热处理工艺是：820～850℃预热，预热的时间是加热时间的二倍，在1270～1290~C的温度加热，在580～620C低温盐浴中分级冷却或油冷，然后在600℃进行二次回火，每次1h，或者第二次回火加热到700℃，保温2h，以提高弹簧的疲劳强度，热处理硬度为HRC52～60。