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弹簧圆钢棒以及弹簧钢板的质量要求与生产工艺流程
作者:上海聚晋实业有限公司     点击:2420     发布时间:2011-07-15

通常所说的弹簧钢是指碳素弹簧钢和合金弹簧钢。碳素弹簧钢的碳含量一般在0.62~0.90%之间。合金弹簧钢包括Si-Mn系(60Si2Mn,相当于美国的9260,日本的SuP6、SuP7,德国的60SiCr7);Cr-Mn系(55CrMnA,相当于美国的5155,日本的SuP9,德国的55Cr3);Cr-V系(50CrVA,相当于美国的6150,日本的SuP10,德国的50CrV4);CrMnB系(60CrMnBA,相当于美国的51B60,日本的SuP1A)等。

弹簧主要是在往复、交变动载荷及恶劣的环境条件(如共振、冲击、拉伸、压缩、扭转、弯曲、腐蚀等)下使用,要求弹簧钢具有以下性能:良好的力学性能,如高的抗拉强度、屈服强度、硬度、塑性、韧性以及弹性极限、比例极限等,但要同时保证其所有性能具有很高的水平是很难的。因此,应视使用情况,优化各项指标,以达到最佳的综合力学性能配合;良好的抗疲劳性能和抗弹减性能;良好的工艺性能,包括淬透性、热处理工艺性能(如淬火变形小、不易过热、晶粒均匀细小、回火稳定性高、不易脱碳、石墨化和氧化等)和加工性能;此外,还必须具有良好的内在质量和表面质量。

疲劳破坏和弹减失效是弹簧两种最常见的破坏形式。通常通过固溶强化、沉淀强化、细晶强化来提高弹簧钢弹减能力,弹簧钢中常用的合金元素Si、V、Ni、B可提高其弹减能力。

良好的内在质量是由冶金的过程决定的。首先,确保准确的化学成分才能加工和热处理后得到确保性能的显微组织,良好稳定的淬透性以及各种性能。高的纯洁度,P、S等杂质元素和H、N等要低。钢中的各中非金属夹杂物不但要求含量低而且要控制其形状、大小、分布、成分等,尤其是减少颗粒尺寸大、硬度高、不易变形的夹杂物,这些有害夹杂物是应力集中源,易引起裂纹疲劳破坏。

表面质量是弹簧钢的另一个重要技术指标,表面质量包括表面脱碳、表面缺陷(裂纹、折叠、结疤、夹杂、分层等)。弹簧钢在承受弯、扭、交变应力等各种载荷时,表面应力最大,各种缺陷是应力源,在使用过程中易引起早期破坏与失效。(表面夹杂物引起弹簧破损的比率为40%,表面缺陷和脱碳引起破损的比率为30%)。弹簧制品表面,除喷丸强化之外,保留了钢材供货状态的表面,因此,钢材的表面状态对弹簧钢的工作性能和寿命具有很大影响。

弹簧钢的生产工艺流程为:

1、弹簧钢板生产工艺流程:电炉或转炉-精炼炉(RH-真空脱气,LF+RH,UASEA-SKF,ULO-超低氧,ULO+ULTIN-超低氮化钛,VAD)-连铸-热轧-精整。

2、悬挂弹簧合金钢线材生产工艺流程:电炉或转炉-精炼炉-连铸-粗轧-修磨-线材轧制-检验-软化处理-表面处理-包装。

3、油淬火阀门钢丝生产工艺流程:盘条检验-剥皮-冷拔、退火、酸洗/循环-油淬火/回火-涡流探伤-防腐处理-包装。

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