產(chǎn)品詳情
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彈簧鋼絲
彈簧鋼絲是用于做彈簧(SPRING)或鋼絲型件(WIRE FORM)的一種鋼絲。按照彈簧用途的不同,做彈簧所需的彈簧鋼絲都多種類型,如要求較低的做床墊彈簧的彈簧鋼絲(簡稱床墊鋼絲)、做減震器的彈簧鋼絲、做懸掛簧的彈簧鋼絲、做發(fā)動機氣門的彈簧鋼絲及做相機快門的彈簧鋼絲等等,雖然沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)分類名稱,這些鋼絲的品質(zhì)要求是不同。彈簧鋼絲也可以按制造工藝分類,如生拉彈簧鋼絲(拉拔前不經(jīng)過鉛浴淬火處理)、鉛淬火彈簧鋼絲、鍍鋅彈簧鋼絲、油淬火彈簧鋼絲等。
中文名
彈簧鋼絲
外文名
SPRING WIRE
抗拉強度等級
1000-3000兆帕
圓形直徑范圍
0.08-20毫米
用 途
做彈簧或鋼絲型件
1.
簡介
彈簧鋼絲的強度按品種、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格的不同,抗拉強度等級可在1000-3000兆帕范圍。
圓形彈簧鋼絲的直徑范圍在0.08-20毫米。
彈簧鋼絲的截面形狀一般為圓形,也有長方、方、卵形等形狀,成品鋼絲一般是一卷卷交付,也有按直條交付的情況。
應(yīng)用于不同環(huán)境的彈簧對鋼絲有著不同的特殊要求。例如:工作在腐蝕介質(zhì)中的彈簧要求有著良好的抗腐蝕性能;精密儀器中的彈簧要求具有長期的穩(wěn)定性和靈敏性;高溫環(huán)境中的彈簧要求有足夠的彈性極限和抗蠕變性能。
生產(chǎn)方法
不同類型的彈簧鋼絲有不同的生產(chǎn)方法,共同特點都是需要一定的強度、高韌性和良好的卷簧性能。
常用各種彈簧鋼絲的工藝制作方法如下:
生拉彈簧鋼絲工藝流程:(鋼)盤條--表面處理-- 拉絲(床墊鋼絲可用此法)
鉛淬火彈簧鋼絲:在盤條尺寸或冷拔的中間規(guī)格進(jìn)行鉛浴淬火,然后再進(jìn)行表面處理和拉絲。
鍍鋅彈簧鋼絲:通常在成品尺寸進(jìn)行熱鍍或電鍍,也有采用盤條酸洗熱鍍后冷拔到規(guī)定尺寸的。
油淬火彈簧鋼絲:根據(jù)需要可采用碳鋼或合金鋼,表面處理并冷拔至成品尺寸后進(jìn)行淬火回火處理,這種工藝在汽車懸掛簧及氣門簧用鋼絲上用得較多,普通彈簧當(dāng)然也可以用。
表面處理:一般采用酸洗磷化,去除氧化鐵皮,形成磷化膜;也有少數(shù)采用機械方法處理。目的都是滿足冷拔拉絲工序的要求,獲得光潔的表面。對于要求高疲勞壽命的彈簧鋼絲,如氣門彈簧鋼絲,應(yīng)對盤條進(jìn)行扒皮處理,減少表層缺陷,如果鋼廠能在鋼坯上進(jìn)行修磨,也有益于減少缺陷。
拉絲:成品拔程的拉拔工藝對產(chǎn)品性能的影響很大,一般采用90%左右的較大的總減面率(見面積減縮率)和較小的道次減面率(約10%-20%),以保證產(chǎn)品的韌性。對于高強度彈簧鋼絲,拉拔時應(yīng)控制各道次鋼絲的出口溫度低于150℃,防止鋼絲因產(chǎn)生應(yīng)變時效而出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)裂紋,這是造成鋼絲報廢的主要缺陷。為此,拉拔時必須有良好的潤滑和充分的冷卻,采用較小的道次減面率和拉拔速度有助于減少鋼絲的溫升。
熱處理:碳鋼彈簧鋼絲常用鉛浴淬火工藝,可獲得非常細(xì)小的珠光體組織(索氏體),對于改善深度拉拔性能及彈簧性能都是有益的,鉛浴的替代工藝流化床還未推廣,只在一些小直徑上有應(yīng)用。合金鋼絲一般采用退火熱處理,使顯微組織適應(yīng)拉拔變形。不銹鋼絲的熱處理采用固溶處理,其目的也是改善組織以適應(yīng)拉拔的需要。油淬火工藝用在成品鋼絲上,采用感應(yīng)加熱或燃?xì)?、燃油加熱爐,將鋼絲加熱至奧氏體化溫度保溫一段時間,淬火后再進(jìn)行一次中溫回火。雖然名義上叫油淬火,基本上都采用水淬火或加高分子材料的水淬火[1] 。
特性用途
彈簧在彈性范圍內(nèi)使用,卸載后應(yīng)回復(fù)到原來位置,希望塑性變形越小越好,因此鋼絲應(yīng)具有高的彈性極限,屈服強度和抗拉強度。屈強比越高,彈性極限就越接近抗拉強度,因而越能提高強度利用率,制成的彈簧彈力越強。
彈簧依靠彈性變形吸收沖擊能量,所以彈簧鋼絲不一定要有很高的塑性,但起碼要有能承受彈簧成型的塑性,以及足夠的能承受沖擊能量的韌性。
彈簧通常在交變應(yīng)力作用下長期工作,因此要有很高的疲勞極限,以及良好的抗蠕變和抗松弛性能。
在特定環(huán)境中使用的彈簧,對鋼絲還會有一些特殊要求,例如:在腐蝕介質(zhì)中使用的彈簧,必須有良好的抗腐蝕性能。精密儀器中使用的彈簧,應(yīng)具有長期穩(wěn)定性和靈敏性,溫度系數(shù)要低,品質(zhì)因素要高,后效作用要小,彈性模量要恒定。在高溫條件下工作的彈簧,要求在高溫時仍能保持足夠的彈性極限和良好的抗蠕變性能等。
此外,還應(yīng)考慮彈簧鋼絲的成形工藝和熱處理工藝。冷拉彈簧鋼絲和油淬火回火彈簧鋼絲都以供貨狀態(tài)鋼絲直接繞制彈簧,彈簧成形后經(jīng)消除應(yīng)力處理直接使用。冷拉彈簧鋼絲的抗拉強度要略高于油淬火回火鋼絲。大規(guī)格冷拉鋼絲彈力太大,繞制彈簧很困難,所以冷拉彈簧鋼絲使用規(guī)格一般小于8.0mm,油淬火回火鋼絲使用規(guī)格一般小于13.0mm。實際上直徑13.0mm彈簧多選用輕拉狀態(tài)彈簧鋼絲,冷拉繞制成形后再淬回火使用。直徑15.0mm以上鋼絲大多采用加熱繞制工藝制簧。[1]
分類
彈簧根據(jù)運行狀態(tài)可分為靜態(tài)簧和動態(tài)簧。靜態(tài)彈簧指服役期振動次數(shù)有限的彈簧,如安全閥彈簧,彈簧墊,秤盤彈簧,定載荷彈簧,機械彈簧,手表游絲等。動態(tài)彈簧指服役期振動次數(shù)達(dá)1×10^6次以上的彈簧,如發(fā)動機閥門彈簧,車輛懸掛簧,防震彈簧,聯(lián)軸器彈簧,電梯緩沖彈簧等。靜態(tài)彈簧選材時主要考慮抗拉強度和穩(wěn)定性,動態(tài)彈簧選材時主要考慮疲勞,松弛及共振性能。
彈簧根據(jù)負(fù)荷狀況可分為輕載荷、一般載荷和重載荷三種狀態(tài)。輕載荷指承受靜態(tài)應(yīng)力,應(yīng)力較低,變形量較小的彈簧,如安全裝置用彈簧,吸收振動用彈簧等。設(shè)計使用壽命10^3~10^4次。
一般載荷指設(shè)計壽命10^5~10^6次,在振動頻率300次/min條件下使用的普通彈簧。在許用應(yīng)力范圍內(nèi),壽命保證1×106次,載荷應(yīng)力越低,壽命越長。
重載荷指長時間工作、振動頻繁的彈簧。如閥門彈簧,空氣錘、壓力機、液壓控制器彈簧,其載荷較高,常常在低于許用應(yīng)力10%左右使用,使用壽命大于1×10^6次,通常為10^7次[1] 。
選材原則
彈簧選材的原則是:首先滿足功能要求,其次是強度要求,最后才考慮經(jīng)濟(jì)性。
碳素彈簧鋼是彈簧鋼中用途廣泛,用量最大的鋼類。鋼中含0.60%~0.90%的碳和0.3%~1.20%的錳,不再添加其它合金元素,使用成本相對較低。碳素彈簧鋼絲經(jīng)適當(dāng)?shù)募庸せ驘崽幚恚梢垣@得很高的抗拉強度,足夠的韌性和良好的疲勞壽命。但碳素鋼絲的淬透性低,抗松弛性能和耐蝕性能差,彈性模量的溫度系數(shù)較大(高達(dá)300×10-6/℃),適用于制造截面較小,工作溫度較低(120℃>)的彈簧。
合金彈簧鋼一般含0.45%~0.70%的碳和一定量的Si,Mn,Cr,V,W及B等合金元素。合金元素的加入改善彈簧鋼的抗松弛性能,提高鋼的韌性,同時顯著提高鋼的淬透性和使用溫度,適用于制造較大截面,較高溫度下使用的彈簧[1] 。
鋼絲標(biāo)準(zhǔn)
碳素彈簧鋼絲現(xiàn)行國家和行業(yè)推薦標(biāo)準(zhǔn)分兩種類型:
1、冷拉彈簧鋼絲
一類是冷變形強化鋼絲,又稱冷拉彈簧鋼絲。冷拉碳素彈簧鋼絲首先經(jīng)鉛淬火處理獲得索氏體組織,然后表面磷化,以很大減面率拉拔到成品尺寸,鋼絲組織呈纖維狀,有很高的抗拉強度和彈性極限,良好的彎曲和扭轉(zhuǎn)性能。冷拉彈簧鋼絲尺寸精度高,表面光潔,無氧化和脫碳缺陷,疲勞壽命比較穩(wěn)定,是使用最廣泛的彈簧鋼絲。
2、油淬火回火鋼絲
碳素彈簧鋼絲的另一類型是馬氏體強化鋼絲,又稱油淬火回火鋼絲。碳素鋼絲通過淬回火處理,可獲得良好的綜合力學(xué)性能,當(dāng)鋼絲規(guī)格較小時(φ≤2.0mm),油淬火回火鋼絲的各項強度指標(biāo)比索氏體化處理后冷拉鋼絲要低。當(dāng)鋼絲規(guī)格較大時(φ≥6.0mm)索氏體化的鋼絲不可能采用很大減面率來獲得所要求的強度指標(biāo),而油淬火回火鋼絲只要完全淬透就可以獲得比冷拉鋼絲更高的性能。在抗拉強度相同條件下,馬氏體強化鋼絲比冷變形強化鋼絲具有更高的彈性極限。冷拉鋼絲金相組織呈纖維狀,各向異性明顯,油淬火回火鋼絲金相組織為均勻的回火馬氏體,幾乎是各向同性的。同時油淬火回火鋼絲的抗松弛性能優(yōu)于冷拉鋼絲,使用溫度(150~190℃)也高于冷拉鋼絲(≤120℃)。大規(guī)格油淬火、回火鋼絲大有取代冷拉鋼絲趨勢 。
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產(chǎn)品名稱: 55CrSiA彈簧鋼——金屬材料,首選東莞百佳金屬
圓棒規(guī)格: 55CrSiA彈簧鋼圓棒直徑2mm起至300mm 長度6000MM以內(nèi)
帶/板規(guī)格: 55CrSiA彈簧鋼厚度0.15-100mm 寬度1200mm以內(nèi) 長度3000MM以內(nèi)
產(chǎn)地廠家: 55CrSiA彈簧鋼,臺灣中鋼,美國芬可樂,日本住友,德國撒斯特,首鋼等倉庫均有現(xiàn)貨
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彈簧鋼是指由于在淬火和回火狀態(tài)下的彈性,而專門用于制造彈簧和彈性元件的鋼。鋼的彈性取決于其彈性變形的能力,即在規(guī)定的范圍之內(nèi),彈性變形的能力使其承受一定的載荷,在載荷去除之后不出現(xiàn)永久變形。
彈簧鋼應(yīng)具有優(yōu)良的綜合性能,如力學(xué)性能(特別是彈性極限,強度極限,屈強比),抗彈減性能(即抗彈性減退性能,又稱抗松弛性能),疲勞性能,淬透性,物理化學(xué)性能(耐熱,耐低溫,抗氧化,耐腐蝕等)。為了滿足上述性能要求,彈簧鋼具有優(yōu)良的冶金質(zhì)量(高的純潔度和均勻性),良好的表面質(zhì)量(嚴(yán)格控制表面缺陷和脫碳),精確的外形和尺寸。根據(jù)GB/T 13304《鋼分類》標(biāo)準(zhǔn),按照基本性能及使用特性一,彈簧鋼屬于機械結(jié)構(gòu)用鋼;按照質(zhì)量等級,屬于特殊質(zhì)量鋼,即在生產(chǎn)過程中需要特別嚴(yán)格控制質(zhì)量和性能的鋼。按照中國習(xí)慣,彈簧鋼屬于特殊鋼,制作彈簧鋼的時候技術(shù)要求比較高,技術(shù)的過硬直接決定品質(zhì)的高低。分類按照化學(xué)成分分類
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根據(jù)GB/T 13304 標(biāo)準(zhǔn),彈簧鋼按照其化學(xué)成分分為非合金彈簧鋼(碳素彈簧鋼)和合金彈簧鋼。
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