SUP10碳素彈簧鋼 彈簧鋼 日本彈簧鋼

 

SUP10彈簧鋼   

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn): JIS G4801-2005   

中國(guó)標(biāo)準(zhǔn):GB/T 3077-1999   

美國(guó)標(biāo)準(zhǔn):A29M:2005 

  

●特性及適用范圍：   

SUP10具有良好的力學(xué)性能和工藝性能，淬透性較高，加入釩使鋼的晶粒細(xì)化，降低過熱敏感性，提高了強(qiáng)度和韌性，具有高的疲勞強(qiáng)度，屈服比也較高，但焊接性差，冷因變形塑性低。SUP10是一種較高級(jí)彈簧，用作較大截面的高負(fù)荷重要彈簧及工作溫度<300℃的閥門彈簧、活塞彈簧、安全閥彈簧。

 

●化學(xué)成份：   

碳 C ：0.47～0.55   

硅 Si：0.15～0.35   

錳 Mn：0.65～0.95   

硫 S ：≤0.030   

磷 P ：≤0.030   

鉻 Cr：0.80～1.10   

鎳 Ni：≤0.35   

銅 Cu：≤0.25   

釩 V ：0.15～0.25   

 

●力學(xué)性能：   

抗拉強(qiáng)度 σb (MPa)：≥1274(130)   

屈服強(qiáng)度 σs (MPa)：≥1127(115)  

伸長(zhǎng)率 δ5 (%)：≥10   

斷面收縮率 ψ (%)：≥40   

硬度 ：熱軋,≤321HB;冷拉+熱處理,≤321HB  

 

●熱處理規(guī)范及金相組織：   

熱處理規(guī)范：淬火850℃±20℃,油冷; 回火500℃±50℃(特殊需要時(shí),±30℃)。  

 

●交貨狀態(tài)：

熱軋鋼材以熱處理或不熱處理狀態(tài)交貨，冷拉鋼材以熱處理狀態(tài)交貨。

 

研究進(jìn)展

  傳統(tǒng)彈簧鋼的強(qiáng)度水平難以滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的要求，眾所周知，彈簧鋼力學(xué)性能在材料質(zhì)量保證的前提下取決于熱處理工藝，而熱處理工藝也應(yīng)根據(jù)所用材料來決定，彈簧鋼高強(qiáng)度化的一個(gè)重要途徑是充分發(fā)揮合金元素的作用，達(dá)到最佳合金化效果。 

  1. 熱處理 

  彈簧鋼要求較高的強(qiáng)度和疲勞極限，一般在淬火+中溫回火的狀態(tài)下使用，以獲得較高的彈性極限。熱處理工藝技術(shù)對(duì)彈簧內(nèi)在質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。因此，如何進(jìn)一步提高彈簧疲勞壽命，需進(jìn)一步研究，尤其是化學(xué)表面改性熱處理、噴丸強(qiáng)化等都對(duì)彈簧疲勞壽命產(chǎn)生重要影響。為進(jìn)一步強(qiáng)化氣門彈簧的表面強(qiáng)度、增加壓應(yīng)力、提高疲勞壽命，氣門彈簧成形后，要進(jìn)一步經(jīng)過滲氮、低溫液體碳氮共滲或硫氮共滲處理，然后經(jīng)噴丸強(qiáng)化。例如，日本將f4mm的si－cr油淬鋼絲經(jīng)450℃×4.5h低溫體碳氮共滲與經(jīng)400℃×15min中溫回火進(jìn)行對(duì)比，其疲勞極限可提高240mpa。氮的滲入，不僅消除了脫碳的不良影響，而且還提高了殘余壓應(yīng)力，同時(shí)經(jīng)滲氮和低溫液體碳氮共滲的氣門彈簧高溫強(qiáng)度提高，150℃時(shí)的變形量為0.2%(規(guī)定值為0.5%)，250℃的變形量為0.56%，提高了氣門彈簧的熱穩(wěn)定性和抗松弛穩(wěn)定性，但滲氮和液體碳氮共滲時(shí)間應(yīng)嚴(yán)格控制，否則會(huì)形成網(wǎng)狀硫化物和網(wǎng)狀氮化物，反而會(huì)降低其疲勞強(qiáng)度。 

  氣門彈簧提高強(qiáng)度的方法還可以選擇噴丸，經(jīng)實(shí)踐表面氣門彈簧噴丸可用兩種丸粒，一種直徑為0.8mm，其顯微硬度為720hv0.2，另一種直徑0.25mm，其顯微硬度為800hv0.2，三次噴丸可達(dá)到較好的強(qiáng)化效果，又可使表面質(zhì)量得到改善。 

  2. 合金化 

  碳是鋼中的主要強(qiáng)化元素，對(duì)彈簧鋼的影響往往超過其他合金元素。根據(jù)使用要求，彈簧鋼材料應(yīng)是中高碳的合金鋼。當(dāng)今世界各國(guó)普遍采用的彈簧鋼，含碳量絕大部分在0.45%～0.65%。 

  為了克服彈簧鋼強(qiáng)度提高后韌性和塑性降低的難題，也有降低碳含量的趨勢(shì)。我國(guó)對(duì)低碳馬氏體彈簧鋼進(jìn)行