弹簧钢应具备的基本性能 精密弹簧生产

电话

咨询热线

0769-89773531


弹簧钢应具备的基本性能 精密弹簧生产

  • 发布时间:2021-11-10

  • 编辑:弹簧厂商

  • 人气:136

  弹簧钢应具备的基本性能 精密弹簧生产

  

  (1)高强度 为了满足机械设计中节能和轻量化的要求,所使用的弹簧钢在满足塑性和韧性的前提下,抗拉强度和屈服强度越高越好。抗拉强度和钢的化学成分、微观组织结构、热处理技术与工艺及冷加工(冷拔或冷轧)变形量等因素密切相关。如冷拉强化碳素弹簧钢丝,碳含量越高,其原料和成品抗拉强度就越高;对于亚共析钢(如65Mn)索氏体化处理来说,先共析铁素体含量越少,索氏体片层间距越小,待拉拔原料和拉拔成品的抗拉强度就越高;对于生产淬回火弹簧钢丝的材料来说,硅含量越高,材料抗拉强度越高,如55CrSi抗拉强度明显高于50CrVA。

  

  (2)高屈强比 弹簧的工作特性决定了弹簧钢需要尽可能高的弹性变形能力,反映在性能参数上,就是在保证塑性的前提下,屈服强度越高越好。通常情况下,钢的抗拉强度越高,其屈服强度也越高。但由于钢的抗拉强度不能无限提高,所以希望在有限的抗拉强度范围内尽量提高钢的屈服强度,也就是提高钢的屈强比。

  

  屈强比和钢的化学成分、微观组织结构、热处理技术和工艺、冷加工变形量等因素密切相关,它是钢铁行业的一项重要研究内容。目前淬回火低合金弹簧钢丝屈强比(R。/Rm)更大可达92%

  

  (3)良好的塑性 在弹簧制造过程中,材料需经过不同程度的加工变形,因此需要材料具有一定的塑性。尤其是冷加工成形过程,对塑性的要求更为严格。如形状复杂的拉簧弯钩和扭臂,曲率半径往往很小,在局部会造成强烈的塑性变形,这时对材料的塑性就有很严格甚至是苛刻的要求。

  

  (4)良好的韧性 成品弹簧在服役过程中,需要承受动载荷或静载荷,同时可能承受应力不确定的冲击载荷,材料如果没有足够的冲击韧性,弹簧的可靠性就无法保证。

  

  (5)良好的抗松弛能力 弹簧的抗松弛能力也叫弹性减退抗力,是指弹簧在工作环境下长期承受动载荷或静载荷时,抵抗发生塑性变形的一种能力。弹减失效是弹簧最常见的失效形式之一。

  

  弹簧的抗松弛能力主要取决于钢的化学成分和强化方式,如淬回火弹簧钢中硅含量越高其弹簧的抗松弛能力越高,因而可通过调整合金元素种类和含量来改善固溶强化、沉淀硬化和细晶强化的效果,进而提高弹簧的抗松弛能力。而不同的加工工艺其强化机理不同,抗松弛效果也不同,淬回火钢丝制成的弹簧抗松弛能力明显高于索氏体化冷拉钢丝制成的弹簧。

  

  (6)优良的表面质量 弹簧工作时次表面承受的应力更大,但疲劳破坏绝大部分情况下都是由材料表面缺陷引起。如果材料表面存在裂纹、折叠、麻坑、麻面、划伤和压痕等缺陷,最易使弹簧工作中造成应力集中,形成疲劳断裂的源点。此外,如果材料表层存在严重的脱碳,尤其是有较厚的全脱碳层,会造成喷丸强化效果下降,使得疲劳裂纹首先在表层脱碳部分形成,降低弹簧疲劳寿命,因此严格控制脱碳层是非常重要的。

  

  在实际生产过程中,对于高疲劳要求的重要用途弹簧,如气门弹箭、悬架弹簧和离合器弹簧等,为了提高材料的表面质量,一般采用扒皮或磨光工艺,将材料表面剥掉一层,使得小缺陷和不严重脱碳层完全去除,少量的大缺陷可用涡流检测的方法标定位置,在后续制簧过程中剔除。弹簧热处理时,可采用保护气氛加热,防止表面脱碳和氧化。

  

  (7)高的疲劳寿命 弹簧的疲劳寿命是一个综合性考核指标,它和钢的化学成分及其偏析程度、金相组织、晶粒度、非金属夹杂含量及其分布状态、抗拉强度、屈服强度、断面收缩率、延伸率、表面质量、制簧工艺(如热处理工艺、喷丸工艺、表层软氮化等)、服役时的应力水平及应力幅、载荷性质和装配质量等都有很大关系,因此在弹簧生产的各个环节都需要严格控制。

  

  (8)高的尺寸精度许多弹簧对负荷精度有较高的要求,如气门弹簧负荷偏差不得大于规定负荷的5氂以采用圆钢丝制成的拉、压弹簧为例,如果钢丝的直径偏差1%负荷会产生4%右的偏差。因此,高的尺寸精度对弹簧的质量也是十分的重要的。

  

  (9)良好的均匀性 材料的均匀性主要是指化学成分、力学性能、尺寸偏差和圆度等应尽可能保持一致。其波动范围应尽量小。如果材料的各项指标相差较大时,会导致弹簧的几何尺寸、硬度、负荷等参数离散性增大,严重时甚至会产生大量的废品。


案例推荐



东莞市亨特五金制品有限公司 业务资询 吴小姐137 9886 4197 王先生137 1330 9585 粤ICP备12091082号

网站地图

回到顶部图片