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碟形彈簧等、波形彈簧等彈簧鋼中合金元素的作用


1.根據(jù)GB/T1222彈簧鋼標準如下:

2.彈簧鋼中合金元素的作用機理很復雜,對低合金彈簧鋼中主要合金元素分析

(1)碳(C)

彈簧鋼中基本的強化元素,在鋼中主要起固溶強化和彌散強化(和其他合金元素反應形成細小彌散分布的碳化物)作用,是彈簧鋼中不可缺少的元素。

(2)硅(Si)

硅不是碳化物形成元素。硅具有強烈的固溶強化能力,在鋼中主要起固溶強化作用,并通過控制滲碳體在回火過程中品核的形成和長大,從而改變滲碳體的形態(tài)和分布,提高鋼的抗松弛能力。在適量范圍之內(nèi),硅含量越高,抗彈性減退能力越大,但硅有促使鋼脫碳的傾向,且鋼中硅和碳含量高到一定比例時,會出現(xiàn)石墨化現(xiàn)象,產(chǎn)生黑色色斷口。

(3)錳(Mn)

錳能提高鋼的淬透性,有一定的固溶強化作用,但錳含量較高時會加大材料的熱敏感性和回火脆性,淬火時開裂傾向亦較大。

(4)鉻(Cr)

鉻是彈簧鋼中重要的合金元素,不但能顯著提高鋼的淬透性和抗氧化、抗腐蝕能力,還能提高其回火穩(wěn)定性,有利于改善鋼的強韌性。在鋼中加人0.50%的Cr可使材料屈服強度提高16%,脫碳層深度減少 50%。鉻還能有效防止 Si-Mn 彈簧鋼球化退火時發(fā)生石墨化。

(5)鎳(Ni)

鎳的價格昂貴,在彈簧鋼治煉過程中一般不主動添加鎳元素,基本上以

殘余元素身份存在,只有非常少數(shù)高品質(zhì)彈簧鋼中添加 0.20%~0.50%,起改善韌性作用。

(6)釩(V)

釩是強碳化物形成元素,在鋼中形成細小彌散且硬度很高的 vC 可以細化鋼的晶粒,提高鋼的塑性、韌性和屈強比。

3. 三眾對這兩種材料制造成的碟簧,做破壞性疲勞對比試驗,發(fā)現(xiàn)50CrVA制造成的碟簧壽命更高,蠕變及松弛更小。


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