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弹簧材料概述

2021-08-07 09:00:52

弹簧材料用量最多的是弹簧钢,其次是铜合金、镍合金、高弹性和恒弹性合金以及橡胶和工程塑料之类的非金属材料。

  为了满足某些弹簧的特殊要求,也常常选用一些超高强度钢、高速工具钢、不锈耐酸钢和热强钢中的某些牌号做弹簧钢使用。


1、弹簧钢的现状况与以展

根据弹簧生产的特点,弹簧钢通常可分为热成型和冷成型两大类。

Ⅰ、热成形弹簧材料

    热成形的钢有:热轧弹簧圆钢、方钢及扁钢;梯形弹簧钢;冷拉合金弹簧钢等。

    热成形的钢材的直径或高度一般大于8~12mm,这要看具体条件而定。

Ⅱ、冷成型弹簧钢材料 

    弹簧用量最多的是中、小型弹簧,拉簧、扭簧和小弹簧,因此发展冷成形强化钢材是保证弹簧质量,降低制造成本的有效途径。


a.弹簧钢丝

根据钢丝的强化和成型方法,弹簧钢丝有以下几种不同供应状态

⑴索氏体化后进行冷变形强化的钢丝,有:碳素弹簧钢丝和琴钢丝

⑵热处理弹簧钢丝,即油淬火弹簧钢丝,有:阀门用油淬火回火碳素弹簧钢丝;油淬火回火碳素弹簧钢丝;油淬火回火硅锰弹簧钢丝;阀门用油淬火回火铬硅弹簧钢丝;阀门用油淬火回火铬钒弹簧钢丝。弹簧成型后需进行消除应力回火。

⑶完全靠冷拔强化的钢丝,有:弹簧用冷拔不锈钢丝。

⑷冷拔后或冷拔后退火状态交货的钢丝,有:硅锰弹簧钢丝;铬钒弹簧钢丝;阀门用铬钒弹簧钢丝;铬硅弹簧钢丝;、弹簧垫圈用梯形钢丝。这五种钢丝冷成型后需进行热处理强化。


b.弹簧钢带

⑴经调质强化的钢带有:热处理弹簧钢带。

⑵完全靠冷轧强化钢带有:弹簧用不锈钢冷轧钢带。

⑶既有冷轧强化又是退火状态的钢带有:弹簧钢、工具冷轧钢带。

以上三种冷成型后只需进行消除应力回火;而对于冷轧退火态钢带需进行调质强化热处理。


c.弹簧钢板

以热轧退火态供应有:弹簧热轧薄板。成型后需进行调质强化。

2、铜合金和镍合金

   铜合金和镍合金类非铁金属是弹簧材料中应用普遍的重要材料。

   铜合金有优良的导电性、非磁性、导热性以及良好的耐蚀性和耐磨性,冷拔(轧)强化后有较高的强度,冲击时不产生火花和易加工等特点。

   镍合金有很高的耐腐蚀性,是制造食品加工机械上弹簧的良好材料。

   铜合金和镍合金,广泛用于航海、化工、电器、仪器、仪表和无线电等工业部门。

   用于制造弹簧的铜合金和镍合金主要有黄铜、硅青铜、锡青铜、铝青铜、白铜和铍青铜。铍青铜强度较高,导电性较好,但价格昂贵。

   用于制造弹簧的镍合金主要材料是蒙乃尔合金(NCa28-2.5-1.5),其余用量极少。

   3、高弹性和恒弹性合金

   所谓高弹性和恒弹性合金,实际上是些具有特殊物理性能的不锈钢和热强钢。冷拔(轧)+时效处理后强度较高,具有无磁感应和耐腐的性能。这类合金物理常数比效稳定,是制造弹簧的良好材料。

   钴镍铬钼高弹性合金的线材和带材,主要用于制造工作低于400℃的各种航空仪表上的弹性元素。


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