热卷弹簧钢的性能及要求

弹簧钢的性能及要求

国标弹簧用材包括国标弹簧零件用材和保持架、铆钉及其他辅助材料。国标弹簧及其零件绝大多数由钢制成，国标弹簧用钢通常是高碳铬钢及渗碳钢。随着近代科学技术的发展和国标弹簧使用量日益增加，对弹簧的要求越来越高，如高精度、长寿命及高可靠性等。对于一些特殊用途弹簧，还要求弹簧材料具有耐高温、抗腐蚀、无磁性、超低温、抗辐射等性能。除此之外，弹簧材料还包括合金材料、有色金属和非金属材料等。另外，用陶瓷材料制造的弹簧现已应用于机车、汽车、地铁、航空、航天、化工等领域。

　　国标弹簧对材料的基本要求在很大程度上取决于弹簧的工作性能。选择制造国标弹簧的材料是否合适，对其使用性能和寿命将有很大影响。一般情况下，国标弹簧的主要破坏形式是在交变应力作用下的疲劳剥落，以及由于摩擦磨损而使弹簧精度丧失。此外，还有裂纹、压痕、锈蚀等原因造成弹簧的非正常破坏。因此，国标弹簧应具有高的抗塑性变形能力，少的摩擦磨损，良好的旋转精度、良好的尺寸精度和稳定性，以及长的接触疲劳寿命。而且其中很多性能是由材料和热处理工艺所共同决定的。由于国标弹簧对材料的基本要求是由弹簧的破坏形式决定的，所以要求制造国标弹簧的材料经过后工序的一定热处理后应具备下列性能：

a  高的接触疲劳强度

　　接触疲劳破坏是弹簧正常破坏的主要形式。国标弹簧运转时，滚动体在弹簧内、外圈的滚道间滚动，其接触部分承受周期性交变载荷，多者每分钟可达数十万次，在周期性交变应力的反复作用下，接触表面出现疲劳剥落。国标弹簧开始出现剥落后便会引起弹簧振动、噪音增大工作温度急剧上升，致使弹簧最终损坏，这种破坏形式称为接触疲劳破坏。因此，要求国标弹簧用钢应具有高的接触疲劳强度。

b 高的耐磨性

　　国标弹簧正常工作时，除了发生滚动摩擦外，还伴有滑动摩擦。发生滑动摩擦的主要部位是：滚动体与滚道之间的接触面、滚动体和保持架兜孔之间的接触面、保持架和套圈引导挡边之间以及滚子端面与套圈引导挡边之间等。国标弹簧中滑动摩擦的存在不可避免地使弹簧零件产生磨损。如果弹簧钢的耐磨性差，国标弹簧便会因磨损而过早地丧失精度或因旋转精度下降而使弹簧振动增加、寿命降低。因此，要求弹簧钢应具有高的耐磨性。

　　c 高的弹性极限

　　国标弹簧工作时，由于滚动体与套圈滚道之间接触面积很小，弹簧在承受载荷时，尤其是在承受较大载荷的情况下，接触表面的接触压力很大。为了防止在高接触应力下发生过大的塑性变形，使弹簧精度丧失或发生表面裂纹，因此，要求弹簧钢应具有高的弹性极限。