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Spring type
研究表明，钢中夹杂物是制约弹簧疲劳寿命的主要因素之一，提高夹杂物控制水平因而成为弹簧钢生产者的主要研究课题之一。在这种背景下，"超纯净弹簧钢"的概念在治金行业和弹簧行业流行起来。
从炼钢装备的角度来看，国内外钢厂水平相当，关键的问题是国内钢厂由于起步较晚，尚未完全掌握夹杂物变性生产工艺，其成品夹杂物控制水平不稳定。此外，以从社会上回收的废钢为原料的特钢厂，在生产低合金弹簧钢时，其有害成分也不易控制。基于这两个原因，国产低合金弹簧钢的纯净度控制水平参差不齐，与国外先进水平相比尚有差距。
（1）炼钢 因为大颗粒夹杂物周围容易产生疲劳裂纹，所以超纯净弹簧钢中夹杂物的大小、数量和分布等控制十分严格，必须呈细小、弥散状态分布。除了允许一定数量的直径在5μm以下夹杂物之外，直径5～15μm 之间的夹杂物的量要严格控制，不允许出现15μm 以上的较大颗粒夹杂物。
若要达到这一要求有两种冶炼方法可以选用∶一是超低氧加超低氮化钛生产工艺;二是夹杂物变性生产工艺。
夹杂物变性工艺是将钢中氧含量控制在一定范围11～25×10-6内，采用特殊合成渣，使铝生成的夹杂物由高熔点的 Al，O3、CaO-Al，O、和 MgO-Al，O、转变为低熔点易变形的CaO-Al，03-SiO2-MgO复合物。目前钢厂主要采用这种冶炼方法，再辅以铝含量很低的铁水或废钢及改变钢包耐火材料的成分等措施，生产超纯净合金弹簧钢。
（2）铸造 国外钢厂一般采用300mm ×400mm 以上的大方坯连铸，并在拉坯过程中增加了火焰清理工序，以减少连铸坯的表面缺陷。国内钢厂近几年连铸装备水平提高很快，除少数钢厂受投资所限仍采用160mm×160mm 方或150mm ×150mm 方小方坯连铸或模铸外，大部分钢厂实现了300mm×400mm 以上的大方坯连铸，但一般缺少拉坯过程中火焰清理工序。小方坯连铸生产工艺的优势是节能，如果采用短流程技术则更节能，但控制产品表面质量难度较高，且偏析问题尚无有效解决办法。
模铸已是落后工艺，其头、尾料的偏析较小方坯更严重。例如;采用模铸法生产的φ8.0mm60Si2MnA和φ10.5mm55SiCrA 热轧线材，在制品厂拉拔道次中出现了断裂，经分析表明，是由于弹簧钢线材心部存在严重的成分偏析，造成组织异常引起的。
（3）控轧控冷 目前，控轧控冷技术已在国内轧钢厂普及应用，盘条质量因此有了质的飞跃。与国外先进水平相比、尺寸、公差和圆度等指标水平大体相当，但脱碳层、索氏体化率等指标还有较大差距。日本神户制钢和新日铁等公司能够保证线材表面无全脱碳层，部分 脱碳层深度也仅有线材直径的0.6%下，而国内钢厂生产的弹簧钢线材表层全脱碳现象难 以完全避免、时有出现，有时还很严重，厚度高达0.06mm。另外，线材的索氏体率也忽高忽低，导致钢材塑性不匀。
冷拔强化碳素钢丝是弹簧制造业普遍采用的制簧材料。 主要应用于工作应力。精度均要求高的螺旋弹簧及冲压件弹簧等。它用热轧盘条经热处理后或直接用盘条通过冷拔的方式形成材料的加工硬化，从而满足弹簧的基本力学性能。同时，通过冷拔加工，材料的几何形状更加规整、尺寸波动大大降低、表面状态更好，卷簧性能比热轧材料明显改善。
一般承受静载荷或用于非重要用途的弹簧钢丝，可以用热轧盘条直接冷拔而成。热轧盘条直接拉拔而成的钢丝，因受盘条性能影响较大，钢丝的性能指标波动较大，因此不适宜生产一些要求较严格的弹簧钢丝。
热处理采用的工艺有退火、正火、索氏体化处理等多种方式，而公认为效果更好的方式是索氏体化处理，英语称为"Patenting"。索氏体化处理除了可以均匀化学成分、细化晶粒之外，还能把金相组织改变成最有利于拉拔加工的索氏体，因而被广泛应用于钢丝生产中。
碳素弹簧钢丝适用于制造静载荷和动载荷用机械弹簧，是选用碳素钢盘条经索氏体化后冷拔强化而成，执行标准为GB/T4357《冷拉碳素弹簧钢丝》。钢丝按照抗拉强度分为低抗拉强度、中等抗拉强度和高抗拉强度三个等级，分别用符号L、M、H代表。按照弹簧载荷特点可将载荷分为静载荷和动载荷，分别用符号S和D代表。
琴钢丝 弹簧厂家
具有重要用途的碳素弹簧钢丝一度被称为琴钢丝，但琴钢丝这一称谓所指的并不是琴弦用钢丝或钢琴用钢丝，琴用钢丝执行的标准是 YB/T5218—1993《乐器用钢丝》。我国的琴 钢丝标准始于GB 4358—1984《琴钢丝》，该
标准等效采用日本标准JIS G 3522—1991《琴钢丝》。1995年按我国国情相关组织将 GB 4358—1984 修订为GB/T4358—1995《重要用途碳素弹簧钢丝》，该标准于 2006年、2010年两次修订，现行标准为 YB/T中 5311—2010
《重要用途碳素弹簧钢丝》。日本现行琴钢丝标准为 JIS G3522—2014《琴钢丝》。
不锈钢丝冷加工过程中的热处理与碳素钢丝或其他合金钢丝热处理的目的和方法不完全相同，一般将钢丝加热到950~1150℃左右，保温一段时间，使碳化物和各种合金元素充分均匀地溶解于奥氏体中，然后快速淬水冷却，处理后，碳及其他合金元素来不及析出，获得纯奥氏体组织。这种工艺称之为固溶处理。
固溶处理的作用有三点∶
①使钢丝组织和成分均匀一致。
②消除加工硬化，以利于继续冷加工。通过固溶处理，歪扭的晶格恢复，伸长和破碎的晶粒重新结晶，内应力消除，钢丝抗拉强度下降，延伸率提高。
③恢复不锈钢固有的耐蚀性能。由于冷加工造成碳化物析出、晶格缺陷，使不锈钢耐蚀性能下降。固溶处理后钢丝耐蚀性能恢复到更佳状态。
GB/T 24588将钢丝按牌号和抗拉强度分为4 个组别，各牌号适用强度组别及相应的直径范围。
A组、钢丝适用于制作使用应力较低、形状复杂或对疲劳寿命要求很高的弹簧、有强度要 求的结构件、需要进一步加工成形的高强 度异型钢丝 等，常用牌号有 12Cr18Ni9、
06Cr19Ni9、06Cr17Ni12Mo2、10Cr18Ni9Ti、12Cr18Mn9Ni5N。
B组、钢丝适用于制作使用应力较高、形状相对简单的弹簧，多选用 12Crl8Ni9、06Cr19Ni9N和 12Cr18Mn9Ni5N。
C组、钢丝是沉淀硬化型07Cr17Ni7Al不锈弹簧钢丝，该类钢丝的耐蚀性能与A、B两组钢丝基本相当，但其弹减性、抗疲劳性能明显优于前者，特别是缠簧成形后，再经沉淀硬化处理，弹簧的强度还能提高280~430MPa，是一种优质弹簧材料;
D组、的12Crl7Mn8Ni3Cu3N（204Cu）钢丝以 Mn、N代替部分镍，基本保持了奥氏体钢具有的良好耐蚀性能、优异的冷加工性能及无磁性等优点，且材料成本有明显下降。与其他牌号相比，这一牌号的钢丝在强腐蚀性介质中的耐蚀性能稍差，但用相同减面率生产钢丝时，其强度高于其他牌号，特别是其良好的耐磨性能是其他牌号无法相比的。为明确起见，GB/T 24588—2009 在牌号与组别表中注明"此牌号不宜在腐蚀性较强的环境中使用"。
研究表明，钢中夹杂物是制约弹簧疲劳寿命的主要因素之一，提高夹杂物控制水平因而成为弹簧钢生产者的主要研究课题之一。在这种背景下，"超纯净弹簧钢"的概念在治金行业和弹簧行业流行起来。
从炼钢装备的角度来看，国内外钢厂水平相当，关键的问题是国内钢厂由于起步较晚，尚未完全掌握夹杂物变性生产工艺，其成品夹杂物控制水平不稳定。此外，以从社会上回收的废钢为原料的特钢厂，在生产低合金弹簧钢时，其有害成分也不易控制。基于这两个原因，国产低合金弹簧钢的纯净度控制水平参差不齐，与国外先进水平相比尚有差距。
（1）炼钢 因为大颗粒夹杂物周围容易产生疲劳裂纹，所以超纯净弹簧钢中夹杂物的大小、数量和分布等控制十分严格，必须呈细小、弥散状态分布。除了允许一定数量的直径在5μm以下夹杂物之外，直径5～15μm 之间的夹杂物的量要严格控制，不允许出现15μm 以上的较大颗粒夹杂物。
若要达到这一要求有两种冶炼方法可以选用∶一是超低氧加超低氮化钛生产工艺;二是夹杂物变性生产工艺。
夹杂物变性工艺是将钢中氧含量控制在一定范围11～25×10-6内，采用特殊合成渣，使铝生成的夹杂物由高熔点的 Al，O3、CaO-Al，O、和 MgO-Al，O、转变为低熔点易变形的CaO-Al，03-SiO2-MgO复合物。目前钢厂主要采用这种冶炼方法，再辅以铝含量很低的铁水或废钢及改变钢包耐火材料的成分等措施，生产超纯净合金弹簧钢。
（2）铸造 国外钢厂一般采用300mm ×400mm 以上的大方坯连铸，并在拉坯过程中增加了火焰清理工序，以减少连铸坯的表面缺陷。国内钢厂近几年连铸装备水平提高很快，除少数钢厂受投资所限仍采用160mm×160mm 方或150mm ×150mm 方小方坯连铸或模铸外，大部分钢厂实现了300mm×400mm 以上的大方坯连铸，但一般缺少拉坯过程中火焰清理工序。小方坯连铸生产工艺的优势是节能，如果采用短流程技术则更节能，但控制产品表面质量难度较高，且偏析问题尚无有效解决办法。
模铸已是落后工艺，其头、尾料的偏析较小方坯更严重。例如;采用模铸法生产的φ8.0mm60Si2MnA和φ10.5mm55SiCrA 热轧线材，在制品厂拉拔道次中出现了断裂，经分析表明，是由于弹簧钢线材心部存在严重的成分偏析，造成组织异常引起的。
（3）控轧控冷 目前，控轧控冷技术已在国内轧钢厂普及应用，盘条质量因此有了质的飞跃。与国外先进水平相比、尺寸、公差和圆度等指标水平大体相当，但脱碳层、索氏体化率等指标还有较大差距。日本神户制钢和新日铁等公司能够保证线材表面无全脱碳层，部分 脱碳层深度也仅有线材直径的0.6%下，而国内钢厂生产的弹簧钢线材表层全脱碳现象难 以完全避免、时有出现，有时还很严重，厚度高达0.06mm。另外，线材的索氏体率也忽高忽低，导致钢材塑性不匀。
冷拔强化碳素钢丝是弹簧制造业普遍采用的制簧材料。 主要应用于工作应力。精度均要求高的螺旋弹簧及冲压件弹簧等。它用热轧盘条经热处理后或直接用盘条通过冷拔的方式形成材料的加工硬化，从而满足弹簧的基本力学性能。同时，通过冷拔加工，材料的几何形状更加规整、尺寸波动大大降低、表面状态更好，卷簧性能比热轧材料明显改善。
一般承受静载荷或用于非重要用途的弹簧钢丝，可以用热轧盘条直接冷拔而成。热轧盘条直接拉拔而成的钢丝，因受盘条性能影响较大，钢丝的性能指标波动较大，因此不适宜生产一些要求较严格的弹簧钢丝。
热处理采用的工艺有退火、正火、索氏体化处理等多种方式，而公认为效果更好的方式是索氏体化处理，英语称为"Patenting"。索氏体化处理除了可以均匀化学成分、细化晶粒之外，还能把金相组织改变成最有利于拉拔加工的索氏体，因而被广泛应用于钢丝生产中。
碳素弹簧钢丝适用于制造静载荷和动载荷用机械弹簧，是选用碳素钢盘条经索氏体化后冷拔强化而成，执行标准为GB/T4357《冷拉碳素弹簧钢丝》。钢丝按照抗拉强度分为低抗拉强度、中等抗拉强度和高抗拉强度三个等级，分别用符号L、M、H代表。按照弹簧载荷特点可将载荷分为静载荷和动载荷，分别用符号S和D代表。
琴钢丝 弹簧厂家
具有重要用途的碳素弹簧钢丝一度被称为琴钢丝，但琴钢丝这一称谓所指的并不是琴弦用钢丝或钢琴用钢丝，琴用钢丝执行的标准是 YB/T5218—1993《乐器用钢丝》。我国的琴 钢丝标准始于GB 4358—1984《琴钢丝》，该
标准等效采用日本标准JIS G 3522—1991《琴钢丝》。1995年按我国国情相关组织将 GB 4358—1984 修订为GB/T4358—1995《重要用途碳素弹簧钢丝》，该标准于 2006年、2010年两次修订，现行标准为 YB/T中 5311—2010
《重要用途碳素弹簧钢丝》。日本现行琴钢丝标准为 JIS G3522—2014《琴钢丝》。
不锈钢丝冷加工过程中的热处理与碳素钢丝或其他合金钢丝热处理的目的和方法不完全相同，一般将钢丝加热到950~1150℃左右，保温一段时间，使碳化物和各种合金元素充分均匀地溶解于奥氏体中，然后快速淬水冷却，处理后，碳及其他合金元素来不及析出，获得纯奥氏体组织。这种工艺称之为固溶处理。
固溶处理的作用有三点∶
①使钢丝组织和成分均匀一致。
②消除加工硬化，以利于继续冷加工。通过固溶处理，歪扭的晶格恢复，伸长和破碎的晶粒重新结晶，内应力消除，钢丝抗拉强度下降，延伸率提高。
③恢复不锈钢固有的耐蚀性能。由于冷加工造成碳化物析出、晶格缺陷，使不锈钢耐蚀性能下降。固溶处理后钢丝耐蚀性能恢复到更佳状态。
GB/T 24588将钢丝按牌号和抗拉强度分为4 个组别，各牌号适用强度组别及相应的直径范围。
A组、钢丝适用于制作使用应力较低、形状复杂或对疲劳寿命要求很高的弹簧、有强度要 求的结构件、需要进一步加工成形的高强 度异型钢丝 等，常用牌号有 12Cr18Ni9、
06Cr19Ni9、06Cr17Ni12Mo2、10Cr18Ni9Ti、12Cr18Mn9Ni5N。
B组、钢丝适用于制作使用应力较高、形状相对简单的弹簧，多选用 12Crl8Ni9、06Cr19Ni9N和 12Cr18Mn9Ni5N。
C组、钢丝是沉淀硬化型07Cr17Ni7Al不锈弹簧钢丝，该类钢丝的耐蚀性能与A、B两组钢丝基本相当，但其弹减性、抗疲劳性能明显优于前者，特别是缠簧成形后，再经沉淀硬化处理，弹簧的强度还能提高280~430MPa，是一种优质弹簧材料;
D组、的12Crl7Mn8Ni3Cu3N（204Cu）钢丝以 Mn、N代替部分镍，基本保持了奥氏体钢具有的良好耐蚀性能、优异的冷加工性能及无磁性等优点，且材料成本有明显下降。与其他牌号相比，这一牌号的钢丝在强腐蚀性介质中的耐蚀性能稍差，但用相同减面率生产钢丝时，其强度高于其他牌号，特别是其良好的耐磨性能是其他牌号无法相比的。为明确起见，GB/T 24588—2009 在牌号与组别表中注明"此牌号不宜在腐蚀性较强的环境中使用"。
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