?碳是鋼中的關(guān)鍵加強(qiáng)元素,對(duì)
彈簧鋼的影響因此超出別的合金元素。依據(jù)應(yīng)用規(guī)定,彈簧鋼原材料該是中高碳鋼的合金鋼。當(dāng)今社會(huì)世界各國(guó)廣泛采取的彈簧鋼,碳含量絕大多數(shù)在0.45%~0.65%。
為了更好地?cái)[脫彈簧鋼抗壓強(qiáng)度提高后延展性和可塑性減少的難點(diǎn),也是有減少碳含量的發(fā)展趨勢(shì)。中國(guó)對(duì)低碳環(huán)保奧氏體彈簧鋼開展了進(jìn)一步的科學(xué)研究,如28mnsib、35mnsib等,其碳含量在0.30%上下。實(shí)踐活動(dòng)表明,這種彈簧鋼可以在超低溫回火的板條形奧氏體機(jī)構(gòu)下應(yīng)用,有充足抗壓強(qiáng)度和優(yōu)質(zhì)的綜合性物理性能,尤其是可塑性、延展性很好。日本科學(xué)研究開發(fā)設(shè)計(jì)的幾類高韌性彈簧鋼,如uhs1900、vhs2000、nd120s、nd250s等,碳含量均在0.40%上下。
合金元素在彈簧鋼中的首要功能是提高物理性能、改進(jìn)使用性能及授予一些獨(dú)特特性(如耐熱、耐腐蝕)等。
許多彈簧鋼以硅為關(guān)鍵合金元素,它是對(duì)彈減抵抗力
影響較大的合金元素,這主要是因?yàn)楣杈邆浜軓?qiáng)的固溶強(qiáng)化功效;與此同時(shí),硅能抑止珠光體在回火全過程中的能量源產(chǎn)生和成長(zhǎng),更改回火時(shí)進(jìn)行析出滲碳體的總數(shù)、規(guī)格和形狀,提高鋼的回火可靠性。中國(guó)鋼材牌號(hào)中wsi為1.8%~2.2%,是目前規(guī)范中含硅最大的彈簧鋼。但硅含量假如過高,將推動(dòng)鋼在冷軋和熱處理工藝全過程中的滲碳和石墨化趨向,而且使冶煉廠艱難和容易產(chǎn)生參雜物,因而,過高硅含量彈簧鋼的應(yīng)用仍需謹(jǐn)慎。
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彈簧鋼的合金化研究?
因?yàn)殂t可以顯著提高鋼的切削性能,阻攔si-cr鋼去應(yīng)力退火時(shí)的石墨化趨向,降低滲碳層,因而是彈簧鋼中的常見合金元素,以鉻為關(guān)鍵加強(qiáng)元素的彈簧鋼50crv應(yīng)用較普遍。
錳是提高切削性能最有效的合金元素,它融入金相組織中有熱處理回火性化功效。研究表明,wmn務(wù)必超過0.5%,以使熱處理時(shí)彈簧鋼心部徹底較變成奧氏體,但當(dāng)wmn超出1.5%時(shí),延展性顯著降低,這在挑選彈簧鋼時(shí)要優(yōu)先選擇考量的。
鉬可以提高鋼的切削性能,避免回火延性,改進(jìn)疲憊特性,目前規(guī)范里加鉬的彈簧鋼很少,添加量一般在0.4%下列。
釩是強(qiáng)滲碳體產(chǎn)生元素,固體下所進(jìn)行析出的細(xì)微彌漫的mc型滲碳體具備較強(qiáng)的沉積加強(qiáng)實(shí)際效果。在35crmnb鋼中添加0.11%v,可顯著提高鋼的切削性能,還發(fā)覺釩能有效的減少35simnb鋼的滲碳敏感度,覺得這與釩減少鋼中合理熱處理回火碳、避免晶體成長(zhǎng)和阻攔位錯(cuò)蔓延并提高抗氧化相關(guān)。