弹簧材料的发展

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1、弹簧材料的发展随着弹簧应川技术的发展，对弹簧材料捉出了更多的要求。主要是在高应力下的捉高疲劳寿命和抗松弛性能方面；其次是根据不同的用途，要求具有耐蚀性、非磁性、导电性、耐磨性、耐热性等方而。为此，弹簧材料除开发了新品种外，另从严格控制化学成分，降低非金属夹杂，提高表面质量和尺寸梢度等方面取得了有益的成效。（1）弹赞钢生产工艺的发展为了提高弹赞钢的质量，工业发达国家已普通采用炉外精炼技术、连铸工艺、新型轧制和在线口动检测及控制设备等。为了保证钢的化学成分，降低气体和各种非金属加夹物的含量，采川人容量电炉或转炉熔炼，采川炉外钢包精炼，使氧含量（质量分数）降至（0.0021-0.0010）%,

2、生产出超纯净钢，从而大大提高了弹赞的设计和工作应力。连铸生产工艺在弹簧钢生产中已被广泛采用。连铸可通过电磁搅拌、低温铸造等技术减小钢的偏析，减小二次氧化，改善表而脱碳，使组织和性能稳定、均匀。采用分列式全连续轧机，可捉高尺寸楮度，表面质量，同时也可使钢材沿长度显微组织均匀。在轧制过程中为了保证产品的表面质量采用在线口动检测和控制。为了适合变截血弹赞扁钢牛产而开发了奥氏体轧制成形新工艺，即先将钢加热到奥氏体区再急冷至亚稳奥氏体区进行塑性加工并淬火处理。这种工艺可使钢在不降低塑性的同时提高强度。此外还有通过轧后在线热处理和表而硕化处理来提高弹簧钢的性能等。（2）合金钢的发展合金元素的主要作用

3、是提高力学性能，改善工艺性能及赋予某种特殊性能。气门弹簧和悬架弹•簧C广泛应用SiCr钢。Si是抗应力松弛最好的合金元素，在SiCr钢中添加V、Mo形成SiCrV和SiCrMo钢，可以提高疲劳寿命和抗松弛性能。同时SiCr拉拔钢丝，其在高温下工作时的抗松弛性能，比琴钢丝和重要丿IJ途碳素弹簧钢丝要好。随着发动机高速小型化,抗频振性能好、质量轻、弹性模量小的Ti合金得到了较为广泛的应用，其强度可达2000MPao（3）低碳奥氏体钢的发展低碳奥氏体钢38SiMnB是我国口主研发的一种新型的高性能弹簧钢，在此基础上开发的38SiMnVBE更具优越性，具有高强韧性、高淬透性、高应用性和高性能比。

4、在进行超细晶粒控制轧制后,其抗拉强度=（2030〜2140）MPa,屈服强度=（900-2010）MPa,伸长率二（12~15）%,血缩率二（48~55）%。为少片变截面板弹簧提供了高性能的材料。（4）不锈钢的发展我国是生产不锈钢的人国，随着不锈钢的生产发展，自然也开发了不少品种，目前已达50多种，，基本满足了国内主产发展的需要，对当前开发的一些新品种作简要说明。1）奥氏体不锈钢体系的初步形成。为了消除碳元素造成的不锈钢品界腐蚀疲劳，开发出低碳奥氏体不锈钢0Crl8Ni9和00CH7Ni2Mo2。为了提高其特殊性能可加Cu、Ti、Nb、Mn^Cr、Si和N等元素。2）含氮不锈钢的发展。在

5、不锈钢中以氮代碳取得了成果。在奥氏体不锈钢中N和C有许多共同特性。N稳定奥氏体的作用比Ni大，与C相当。N与Mn结合能取代比较贵的Nio在奥氏体中N也是最有效的固溶强化元索之一。N与Cr的亲和力要比C与Cr的亲和力小，奥氏体钢很少见到Cr2N的析出。因此N能在不降低耐蚀性能的基础上，提高不锈钢强度。3）超强铁素体不锈钢的发展。铁素体不锈钢具有良好的腐蚀性能和抗氧化性能，其抗应力腐蚀性能优于奥氏体不锈钢。价格比奥氏体不锈钢便宜。但存在对焊性差、脆性倾向比较人的缺点，生产和使川受到限制。通过降低钢屮的碳和氮的含量，添加Ti、Nb、Zr、Ta等稳定化元索，添加Cu、Al、V等焊缝金属韧化元素三

6、种途径，可以改善铁索体钢的可焊性和脆性。4）超级奥氏体钢的发展。超级奥氏体钢指Cr、Mo、N含量显着高于常规不锈钢的奥氏体钢。其中比较着名的是含6%Mo的钢（245SMO）。这类钢具有非常好的耐局部腐蚀性能，在海水、充气、存在缝隙、低速冲刷条件下，有良好的抗点蚀性能（PI40）和较好的抗应力腐蚀性能，是Ni基合金和钛合金的代用材料。5）超马氏体不锈钢的发展。传统的马氏体不锈钢2013、3CN3、4Crl3和!Crl7Ni2缺乏足够的延展性，在冷顶锻变形过程中对应力十分敏感，冷加工成形比较困难。加Z钢的可焊性比较差，使用范围受到限制。为克服马氏体钢的上述不足，近来己找到一种有效途径,就是通

7、过降低钢的C、Ti含量，增加Ni含量，开发一个新系列合金钢一一超马氏体钢。这类钢抗拉强度高，延展性好，焊接性能也得到改善，因此超马氏体钢又称为软马氏体钢或可焊接马氏体钢。（5）艸簧钢丝的发展弹簧钢丝经过100多年的发展，工艺技术经历了由铅淬火到油淬火，现乂发展到感应加热淬火。再加上工艺技术装备不断创新和完善，品种质量不断更新。近来开发的阀门用弹费钢丝感应加热淬火和冋火处理工艺，南京弹簧试验证明,山于感应加热时间短，淬火组织细小，钢丝