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弹簧串，并联的等效劲度系数的公式，设2弹簧弹性系数分别为k1和k2

　　弹簧系统的公式推导

　　弹簧串，并联的等效劲度系数的公式，设2弹簧弹性系数分别为k1和k2

　　当他们串联时，等效弹性系数为k1*k2/(k1+k2)；

　　当他们并联时，等效弹性系数为k1+k2。

　　推导过程仍然是按照定义，找出等效弹簧组的k，也就是N=k△x中的k。

　　先来推导串联的，串联时，设2个弹簧的弹性系数分别为k1，k2，他们的伸长量分别是△x1和△x2，那么有关系：△x=△x1+△x2，而同一根绳子上的张力相等，也就是说2个弹簧中的张力相等，即有：T=k1*△x1=k2*△x2。联立3式，可解出T=（k1*k2/k1+k2）△x，括号里就是等效的k。

　　并联：

　　仍然设2个弹簧的弹性系数分别为k1，k2（且弹簧原长相同），但并联时2弹簧伸长量相同而各自张力不同，并联弹簧组两边的总拉力为2弹簧拉力之和，根据这个关系可得：T=（k1+k2）*△x，所以等效弹性系数k就是k1+k2。

弹簧在运行过程中经常受到可变或冲击载荷的影响。

　　弹簧在运行过程中经常受到可变或冲击载荷的影响。为了保证弹簧可靠、连续地工作，弹簧的材料必须具有较高的弹性和疲劳极限，必须具有足够的韧性和塑性，以及良好的热处理。

　　弹簧材料及性能参照相关手册、规范和标准(GB / T129.6-92、GB4357-89)。常用弹簧钢有:

　　1:碳钢弹簧钢

　　这种弹簧材料(如65、70钢等)具有价格便宜、原料来源方便等优点，缺点是弹性极限低，反复变形后容易失去弹性，在130度下无法正常工作。

　　2:低锰弹簧钢

　　与碳素弹簧钢相比，这种弹簧钢(如65Mn)具有淬透性好、强度高的优点;缺点是淬火后容易产生裂纹和热脆性。但由于其低廉的价格，它经常被用来制造尺寸较小的弹簧，如离合器弹簧。

　　3:硅锰弹簧钢

　　由于加入了硅(如60Si2Mn)，可以显著提高钢的弹性极限，提高回火稳定性。因此，可以在较高的温度下回火，以获得良好的力学性能。硅锰弹簧钢在工业上有着广泛的应用，一般用于制造汽车、拖拉机的卷簧。

　　4:铬钒钢

　　向钢中添加钒(如50CrVA)的目的是细化钢的结构，提高钢的强度和韧性。这种材料具有良好的抗牛奶疲劳和抗冲击性能，可以在-40度到210度的温度下可靠地工作，但价格更贵。主要用于高需求场合，如用于制造航空发动机控制系统的弹簧。

　　此外，有些不锈钢、青铜等材料具有耐腐蚀的特点。青铜还具有磁性和导电性，因此常用于化学设备或腐蚀性介质中弹簧的制造。其缺点是不易热处理，机械性能差，在一般机械中很少使用。

弹簧钢片加热温度过低或保温时间不足。在这种状态下，弹簧钢结构中的奥氏体碳及合金元素含量不足

　　弹簧钢板硬度异常可能导致弹簧钢板硬度不足或过高，或同一批次弹簧钢板硬度不同，有的高，有的低。

　　1. 弹簧钢板淬火后硬度不足，主要原因有:

　　1)弹簧钢片加热温度过低或保温时间不足。在这种状态下，弹簧钢结构中的奥氏体碳及合金元素含量不足，甚至在弹簧钢结构中残留有未转化的珠光体或未溶解的铁素体，导致弹簧钢淬火后的硬度。

　　2)弹簧钢片加热温度过高或保温时间过长，导致弹簧钢片表面脱碳，硬度降低。

　　2. 弹簧钢板回火后硬度低，主要原因有:

　　1)弹簧钢板淬火后硬度过低，导致硬度偏低。

　　2)弹簧钢片回火温度过高，保温时间过长，导致弹簧钢片回火后硬度偏低。

　　3.弹簧钢板硬度高。主要原因是回火温度低或保温时间短。

　　4. 不同批次的弹簧钢片硬度不同。主要原因是同批弹簧钢板有的硬度不够，有的硬度过高。除工艺原因外，热处理设备也是一个关键的影响因素。因为弹簧钢板大多使用箱式电阻炉热处理,弹簧钢板通常散装储存在金属篮,多次叠加,和加热很不平衡,这是重要的原因之一弹簧的硬度不均匀钢板在相同的批处理。

镀锌弹簧钢丝:通常是热浸镀或按成品尺寸电镀，或经线材酸洗、热镀后冷拔至规定尺寸

　　弹簧钢丝的生产方法介绍

　　拉丝弹簧钢丝工艺:(钢)拉丝-表面处理-拉丝(可用于排丝)

　　铅淬火弹簧钢丝:铅浴淬火在线材尺寸或冷拔中间规格，然后表面处理和拉丝。

　　镀锌弹簧钢丝:通常是热浸镀或按成品尺寸电镀，或经线材酸洗、热镀后冷拔至规定尺寸。

　　油淬弹簧钢丝:可根据需要选用碳钢或合金钢，表面处理后冷拔至成品尺寸，然后进行调质。该工艺多用于汽车悬架弹簧和阀门弹簧钢丝上。当然也可以使用。

　　表面处理:一般采用酸洗和磷化去除氧化铁氧化皮，形成磷化膜。一些也使用机械方法。目的是为了满足冷拔工艺的要求，获得光滑的表面。对于需要高疲劳寿命的弹簧钢丝，如阀门弹簧钢丝，应将其剥去皮，以减少表面缺陷。如果钢厂能够修复钢坯，也将有助于减少缺陷。

　　拉丝：成品拔程的拉拔工艺对产品性能的影响很大。一般情况下，为了保证产品的韧性，总还原率(面积还原率)较大，约为90%，孔型还原率较小，约为10%- 20%。对于高强度弹簧钢丝，在拉拔过程中，每根钢丝的出口温度应控制在150℃以下，防止钢丝因应变时效而扭曲变形，应变时效是导致钢丝报废的主要缺陷。因此，在拉拔过程中必须有良好的润滑和充分的冷却。更小的通降低率和拉拔速度有助于降低钢丝的温升。

　　热处理:碳钢弹簧钢丝通常用铅浴淬火，得到非常精细的珠光体结构(soxite)，这有利于提高拉深性能和弹簧性能。铅浴的替代工艺还没有得到流化的推广，只是在一些小直径的应用中。合金钢丝一般经过退火和热处理，使其组织结构适应拉拔变形。不锈钢丝的热处理采用固溶处理，其目的也是为了改善结构以满足拉丝的需要。成品钢丝采用油淬工艺。通过感应加热或煤气或油加热炉将钢丝加热到奥氏体化温度一段时间。淬火后，在中等温度下回火。虽然名义上称为油淬火，水淬火或水淬火与聚合物材料基本上是使用。

对于承受较大冲击载荷的铁路、轧机弹簧等，M淬火后主要失效形式有:内套裂缝在大会期间,外环法兰在使用过程中脱落

　　弹簧钢热处理工艺

　　增加了弹簧的生活

　　对于承受较大冲击载荷的铁路、轧机弹簧等，M淬火后主要失效形式有:内套裂缝在大会期间,外环法兰在使用过程中脱落,内圈坏了,和等温淬火弹簧由于良好的冲击韧性和表面压应力,无论内套管破裂在大会,或外套筒的肋骨在使用过程中脱落,内套的趋势就是大大减少,而且可以减少辊的边缘应力集中。因此，经过等温淬火后，M淬火后的平均寿命和可靠性得到了提高。

　　弹簧钢的根成形方法可分为两种:冷成形和热成形(也称后强化和后强化)。

　　一个。热成型弹簧的热处理

　　弹簧厂家提醒您，热成形弹簧一般是淬火与热成形相结合，即加热温度略高于淬火温度。加热后进行热轧成形，然后用余热淬火。最后，中间温度回火350-450度，从而得到回火后的曲形体。这是一个可以有效提高弹性极限和疲劳寿命的变形热处理工艺。这种方法通常用于汽车上的大型钢板弹簧。中性卷簧也可以在冷态下形成，然后进行淬火回火。

　　弹簧工厂提醒你，为了进一步实现弹簧钢的性能潜力，你应该注意三点，以牺牲弹簧的热处理为代价:

　　1)弹簧钢主要是硅锰钢。硅能促进脱碳，锰能促进晶粒生长。表面脱碳和晶粒长大大大降低了军事刚性的疲劳强度，因此加热温度、加热时间和加热介质的选择和控制都要慎重。如用盐炉进行快速加热和在保护气氛下加热。淬火后应尽快回火，防止延迟断口。

　　2)弹簧钢含硅量高，在拉拔过程中容易发生石墨化，必须注意。一般钢在进入工厂时需要检查石墨含量。

　　3)回火温度一般为350 ~ 450度。如果钢材表面状况良好(如打磨后)，应使用较低的极限温度进行回火;另外，可以利用上限值温度进行回火，提高钢的韧性，降低表面缺陷的敏感性。

　　B.冷弯弹簧钢的热处理

　　弹簧厂家提醒您，对于小弹簧，如盘簧或钢丝直径小于8mm的弹簧钢带，可以经过热处理或冷变形强化后成型，即冷拔冷圈成型。冷拔钢丝具有较高的强度，是通过冷拔变形使钢材产生加工硬化而获得的。冷拔弹簧钢丝按其强化过程可分为三种情况:

　　1)弹簧厂家提醒你，铅浴等温冷拔钢丝是将线材冷拔到一定尺寸。将其加热至Ac3 + 80 ~ 100奥氏体化，在450 ~ 550铅浴中进行中温淬火，待其细化后将片状珠光体组织冷拉多次至所需直径。通过调整钢的含碳量和冷拔变量(冷拔变量可达85 ~ 90%)，得到强度高、塑性好的弹簧钢丝。这种铅淬火拉丝处理实际上是一种变形热处理，即珠光体变形后再变形，钢丝的强度可达3000 MPa左右。

　　2)冷拉钢丝。这种钢丝主要是通过冷拔变形来加强，但不同于铅淬火冷拔钢丝，它在冷拔过程中增加了680度的中间球化退火来提高塑性，使钢丝可以继续冷拔到任何地方。所需的最终尺寸比铅淬火拉丝的强度低。

　　3)调质钢丝:这种钢丝先冷拔至其最终尺寸，然后在中等温度下调质以增强其强度，最后冷轧。这种强化方法的缺点是工艺复杂，强度低于铅淬火拉丝。

　　用上述三种方法加固的钢丝，在冷轧成形后必须加入低温回火工艺。回火温度250 ~ 300，回火时间1小时。厂家提醒您，低温回火的目的是消除应力，稳定尺寸，提高弹性极限。实践中发现，冷轧后加固的钢丝弹性极限往往不高。这是因为冷轧会由于包辛格效应而增加缺陷数量，降低初始塑性阻力。因此，冷轧成形后必须进行低温回火，这导致了多次变化，增加了弹性极限。