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    彈簧鋼都有哪些材質

    日期:2022-01-19 16:18:58

    彈簧的質量好壞和經濟與否,與彈簧材料選擇得是否合理有很大的關系。選擇彈簧材料時,應考慮到彈簧的載荷性質、應力大小、尺寸規格、工作條件以及價恪等諸因素。
    具體可遵循以下原則:
    1)在確定彈簧材料的截面形狀和尺寸時,盡量避免選用非標準規格的材料。雖然正方形或矩形截面材料的螺旋彈簧,其彈性變形比能高,可使彈簧的體積小型化,適用于空間位置小或受沖擊載荷作用的彈簧,但是,由于正方形或矩形截面材料的來源短缺、價格高,且彈簧成形困難,所以應盡量避免選用圈截面彈簧

    2)冷拔(軋)彈簧材料的冷塑性變形的程度高,大多數成品鋼絲在鋼廠出廠時已經達到了所要求的機械性能,鋼絲的表面質量高,彈簧制造工藝簡單。對于中、小型彈簧,應盡量選用冷拔(軋)或冷拔(軋)后磨光的彈簧鋼絲或鋼帶。碳素彈簧鋼絲(I組、Ⅱ組、Ⅱa組、皿組)和重要用途的65Mn彈簧鋼絲由于在冷拔加工的過程中產生了較大的殘余應力,經低溫回火后尺寸變化較大,因而影響彈簧的尺寸精度。對于彎曲半徑較小的拉、扭彈簧以及鋼絲直徑較小的壓縮彈簧,應優先選用這類鋼絲。油淬火回火鋼絲投有殘余應力,冷成形時,彈簧的尺寸精度容易控制,低溫回火后尺寸變化很小,是因為沒有殘余應力,抗松弛性能比鉛淬冷拔的碳素彈簧鋼絲好。對尺寸要求較高的彈簧和鋼絲直徑較粗并要求抗松弛性能好的彈簧,則應選用油淬火回火鋼絲。

    3)在選擇材料時,應結合材料直徑或厚度考慮材料的淬遺性。

    直徑7mm以下的碳素彈簧鋼可用油淬,對于尺寸稍大的各種彈簧,可用淬遺性較好的錳彈簧鋼,如直徑15mm的65Mn彈簧鋼可在油中淬透,直徑25mm的可用水淬。對于中等截面的螺旋彈簧、板簧和碟形彈簧可選用硅錳彈簧鋼,如直徑25mm的60Si2Mn鋼可用油淬,對于承受重載荷大截面的彈簧,可選用淬透性更高的硅鉻鋼,鉻釩鋼,如60Si2CrA.50CrVA鋼絲,直徑45mm也可在油中淬透。

    4)對承受靜載荷及有限作用次數的變載荷的彈簧,可選用65、70、60Si2MnA、65Si2MnWA和50CrVA等彈簧鋼。

    對承受變載荷或沖擊載荷的彈簧和重要且不易維修的彈簧,可選用50CrVA和QBe2等材料。

    對要求防磁性能高、導電性能好的彈簧,可選用QS13-1,QSn4-3,Qsn6.5-0.1,QBe2,lCr18Ni9Ti和4Cr13等材料。

    5)對于在高溫下工作的彈簧,如電站設備的安全閥、控制閥用彈簧、調速彈簧,氣封彈簧片、轉子發動機的刮片彈簧及壓縮機的閥彈簧等,都提出了不同程度的要求。目前,對于要求不高的彈簧,常用60Si2CrA、50CrVA、60Si2CrVA、30W4CrlVA等。某些不銹彈簧鋼在300~400℃溫度下也具有的耐熱性。有些熱作工具鋼(如W18Cr4V等)由于其紅硬性,耐熱性能好,有時也可用作耐熱彈簧材料。當要求使用溫度在500℃以上時,則需選用高溫彈性合金。。

    在低溫條件下,碳素彈簧鋼、合金彈簧鋼、3Cr13、4Cr13不銹銅以及彈簧用鎳合金等可用到-40℃。在更低溫度(-200℃)下剛需用lCrl8Ni9,lCr18Ni9Ti,QSn4-3、QSn6.5-0.1、QBe2以及MonelK500、Incone1718等,它們在低溫范圍,機械性能比在常溫下都有所提高。

    尚要指出的是,在高溫環境下工作的彈簧,其材料的彈性模量、強度和硬度,疲勞強度都會有不同程度的降低,在低溫環境下工作的彈簧,材料的冷脆性對表面缺陷敏感。另外,鍍鋅和鍍鎘會引起冷脆,故使用時應予以注意。

    6)對于衡器和儀表中使用的計量彈簧,選用彈性楱量和膨脹系數變化很微小的恒彈性合金。

    7)選材時,在考慮上述因素后,應盡可能選用價格低、來源方便的彈簧材料,以降低成本。

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