《弹簧钢材料》-课件设计（公开).ppt

国内稳定杆行业刚刚起步的时候，实心稳定杆的材料往往是进口的，但随着行业的发展，国内钢铁企业也开始逐步生产稳定杆原材料，如国产55Cr3等。国产材料在表面质量、尺寸公差等方面还与国外有较大差距，尽管如此，国产稳定杆材料仍然能满足绝大部分产品的技术要求。各国生产稳定杆使用的原材料对比见下表。 由于受国内工艺水平的限制，空心稳定杆的材料目前还是以进口为主，主要牌号有26Mn5、28Mn6、ASB25N、SAE4130、SAE15B26等。 目前，稳定杆高应力（1000～1100MPa）空心杆的设计越来越普遍，在寻找适用于稳定杆的高应力强韧性材料方面还有许多工作要做。 4、异型弹簧 异型弹簧含卡簧、拉簧、扭簧，广义的异型弹簧还包括蛇形弹簧、波形弹簧、杆簧等其他形状复杂的弹簧。异型弹簧是汽车、摩托车、电器、仪器产品中应用面广、品种繁杂的基础零件，其质量及寿命直接影响主机产品性能。现代汽车制造业已把它列为关键零件之一。 国内外异型弹簧90%以上都采用铅淬冷拔碳素钢或冷作硬化奥氏体不锈钢两种材料，其特点不需要淬火，只需要卷绕后做低温回火处理，既消除了冷拔、硬化和卷簧过程中的残余应力，又简化了工艺，被广泛应用。碳素钢丝和不锈钢丝主要按抗拉强度的高低分级，常用碳素钢丝国内牌号为D级、C级，日本与韩国牌号为SWP-B、SWP-A；不锈钢国内常用牌号为1Cr18Ni9，日本和韩国常用牌号SUS302、SUS304。 异型弹簧随着汽车工业的快速发展，技术含量在不断提升，WTO的加入使得国外汽车工业与国内同行业竞争更加激烈，技术壁垒是当前面临的问题，自主开发产品是发展趋势。异型弹簧的技术侧重点与气门弹簧、精密弹簧不同，并不是长期处于往复工作的动载荷条件下，以承受装配中的静载荷为主，而尺寸、变形则是异型弹簧的关键指标，产品设计一股总是优先考虑尺寸配合。所以目前异型弹簧基本按照顾客设计的图样制造，但与主机厂联合设计开发产品趋于增多。 原材料质量是异型弹簧成形关键。国内原材料与国外相比存在如下差距，如：强度离散性大、竹节明显、表面折叠等，致使制造过程中尺寸难以控制，弯折处容易产生裂纹或断裂，不锈钢材料尤其明显，为此一般都采用进口材料加工。 5、热卷弹簧 所谓热卷弹簧，指的是生产制造弹簧的一种加工方式，即将弹簧钢丝加热后（通常加热温度为900～950℃）在芯轴上绕制的弹簧。其钢丝直径一般在Ф8mm以上，我国目前能够加工制造的钢丝直径最大可达Ф90mm。其原材料为热轧或冷拉退火状态的棒材。最常用的材料为60Si2MnA，相当于日本牌号SLJP6及SLJP7，类似于美国牌号9260H。另外，经常用到的材料还有50CrVA、60Si2CrA、60Si2CrVA等。热卷弹簧的主要用途一是缓冲减振，广泛用于机械、电力设备、冶金设备以及铁路机车、 客车、焦化炉、电梯等缓冲减振，对于防振要求特别高的设备和建筑，有时把整个设备安装平台或建筑基础置于若干个热卷弹簧之上，以达到减振之目的；二是用于积蓄能量起到储能作用，主要用作中、高压开关的分、合闸弹簧，枪炮弹簧等；三是依靠调节弹簧的变形量来控制系统的压力起到安全作用，主要用作锅炉上的安全阀和汽轮机的汽门弹簧等。 * * 从弹簧制造企业的角度 来看弹簧钢材料的现状与需求 一、概述 1、弹簧特性及其弹簧钢材料的重要性 弹簧产品是靠利用材料的物理特性，通过一定的转换方式来实现其储存能量和释放能量的使用功能的。材料特性在很大程度上决定了弹簧的力学特性，影响着弹簧的设计开发和技术性能要求的提升。 现代弹簧材料品种的发展，特别是新型的高强度金属合金的不断出现和物理特性的提高，使弹簧产品有了更高更广的效能；同时弹簧产品制造加工工艺的不断更新和优化，如结构成形、热处理和表面涂装等，使弹簧的应用和发展更能满足其功能要求，进一步提升了弹簧产品使用的安全性、经济性和环保特性。 常用的弹簧材料有金属材料和非金属材料两大类。 常用的金属材料有：弹簧钢（包括最近发展起来的超纯净弹簧钢）、弹簧用不锈钢、弹簧用铜合金及镍合金、弹簧用其他特殊合金等。 可以说：弹簧材料尤其是金属材料中的弹簧钢对弹簧的技术性能及其质量特性至关重要。弹簧行业有句俗语：“七分材料，三分工艺”就是这个意思。 2、常用弹簧金属材料的技术标准 3、弹簧钢材料应具有的性能 1)高的强度：为提高弹簧抗疲劳破坏和抗松弛的能力，弹簧材料应具有一定的屈服强度σs与弹性极限σe，尤其要有高的屈强比（σS/σb）。在通常情况下，材料的弹性极限与屈服强度成正比，因此弹簧设计和制造者总是希望材料具有高