东莞市国钛供应65mn弹簧钢线 镀锌 碳素65mn弹簧钢线
碳素碳素钢线

碳素弹簧钢线现行国家和行业推荐标准分两种类型:

冷拉弹簧钢线
一类是冷变形强化钢线,又称冷拉弹簧钢线。冷拉碳素弹簧钢线首先经铅淬火处理获得索氏体组织,然后表面磷化,以很大减面率拉拔到成品尺寸,钢线组织呈纤维状,有很高的抗拉强度和弹性极限,良好的弯曲和扭转性能。冷拉弹簧钢线尺寸精度高,表面光洁,无氧化和脱碳缺陷,疲劳寿命比较稳定,是使用 广泛的弹簧钢线。 
油淬火回火钢线
碳素弹簧钢线的另一类型是马氏体强化钢线,又称油淬火回火钢线。碳素钢线通过淬回火处理,可获得良好的综合力学性能,当钢线规格较小时(φ≤2.0mm),油淬火回火钢线的各项强度指标比索氏体化处理后冷拉钢线要低。当钢线规格较大时(φ≥6.0mm)索氏体化的钢线不可能采用很大减面率来获得所要求的强度指标,而油淬火回火钢线只要完全淬透就可以获得比冷拉钢线更高的性能。在抗拉强度相同条件下,马氏体强化钢线比冷变形强化钢线具有更高的弹性极限。冷拉钢线金相组织呈纤维状,各向异性明显,油淬火回火钢线金相组织为均匀的回火马氏体,几乎是各向同性的。同时油淬火回火钢线的抗松弛性能优于冷拉钢线,使用温度(150~190℃)也高于冷拉钢线(≤120℃)。近年来中大规格油淬火、回火钢线大有取代冷拉钢线趋势。 
应用范围及工艺特点
下面按标准介绍各类碳素弹簧钢线的应用范围及工艺特点。 
(1)YB/T5220-93 《非机械弹簧用碳素弹簧钢线》 
该标准适用于沙发垫簧,座垫,靠背拉簧,卡簧,夹簧等非机械弹簧用碳素弹簧钢线。标准按抗拉强度要求不同将钢线分成A1,A2,A3…A9九个组别,每个组别钢线不分规格大小按一个强度范围供货,抗拉强度偏差≤200Mpa。A1,A2和A3组用于制造较低应力弹簧。A3,A4和A5用于制造一般应力弹簧。A7,A8和A9用于制造较高应力弹簧。床垫簧一般选用A3和A4组别。 
从使用状态分析,该标准钢线基本属于静态簧,成品钢线仅考核抗拉强度、缠绕和单次弯曲三项性能,详见表3。 表3 YB/T5220-93 非机械弹簧用碳素弹簧钢线 
说明: 
①Φ≤4.0mm钢线在2d芯棒上缠绕两圈无裂纹或折断。 
②Φ>4.0mm钢线进行弯曲试验,试样沿R=10mm圆弧向不同方向弯曲90o,弯曲处不得有裂纹或折断。 
A1-A3组钢线一般选用45~70钢,A3~A6组选用65Mn或70钢,A7~A9组钢线选用70或T8MnA(82B)生产。由于按该标准供货的钢线基本用于制作静态弹簧,对疲劳寿命的要求相对宽松,钢线可以采用控轧控冷盘条直接拉拔成品。钢线成前热处理也可以用正火代替铅浴处理。同时允许选用转炉镇静钢作为原料。 
(2)GB/T4357-89 《碳素弹簧钢线》 
该标准是冷拉碳素弹簧钢线的通用标准,主要用于制作在各种应力状态下工作的静态弹簧。根据弹簧工作应力状态钢线可分三个级别供货:B级用于低应力弹簧,C级用于中等应力弹簧,D级用于高应力弹簧。成品钢线考核抗拉强度、扭转、缠绕和弯曲四项性能,常见规格的力学性能如表4。 表4 GB/T4357-89 碳素弹簧钢线 
说明: 
①Φ≤4.0mm的D级钢线和Φ≤6.0mm的B级、C级钢线在等于钢线直径的芯棒上缠绕2圈、 缠绕后的试样表面不得产生裂纹和断裂。 
②Φ>4.0mm的D级钢线在2倍钢线直径的芯棒上缠绕2圈,缠绕后的试样表面不得产生裂纹和断裂。 
③Φ>6.00mm的钢线应进行弯曲检验,试样沿R=10mm圆弧向不同方向弯曲900,弯曲后不得产生裂纹和断裂。 
B级和C级钢线一般选用70(67A、72A)或65Mn(67B),D级选用T9XtA和T8MnA(82B)生产。 
本标准钢线主要用于制作静态机械弹簧,其服役期振动频次要高于非机械弹簧,对疲劳寿命有一定的要求,成品也增加扭转性能的考核。因此对钢线用盘条应采用电炉或电炉+炉外精炼法冶炼,盘条中P≤0.030%、S≤0.020%等。成品钢线显微组织中如含有游离铁素体,会降低弹簧疲劳寿命,而控轧控冷盘条中一般均存有5%~1.5%的游离铁素体,一般不宜采用盘条直接生产成品钢线。按此标准供应的钢线原则上成前应经铅浴处理,消除游离铁素体组织,成品钢线显微组织应为纤维化索氏体组织。 
(3)GB/T4358-1995《重要用途碳素弹簧钢线》 
按该标准供货的钢线,主要用于制作在各种应力状态下工作的动态弹簧。根据弹簧工作应力状态,钢线分3个组别供货:E组适用于中等应力动态弹簧,F组适用于高应力动态弹簧,G组适用于高疲劳寿命的动态弹簧。成品钢线考核抗拉强度,扭转,缠绕,弯曲和脱碳五项性能指标,常见规格的力学性能如表5。 表5 GB/T4358-1995 重要用途碳素弹簧钢线 
说明: 
①Φ<4.0mm的钢线在等于钢线直径的芯棒上、Φ≥4.0mm钢线在2倍钢线直径的芯棒上缠绕5圈,不得有裂纹或折断。 
②Φ>1.0mm钢线进行弯曲试验,试样沿R圆弧向不同方向弯曲900,弯曲处不得有裂纹或折断,Φ≤4.0mm,R=5mm;Φ>4.0mm,R=10mm。 
③G组钢线脱碳层≤1.0d%。 
由于按该标准供货的钢线用于制作中、高应力状态下工作的动态弹簧,成品钢线除保持高的弹性极限和良好的韧性指标外,还必须考虑到疲劳极限和弹簧的疲劳寿命。为此,对钢的纯净度,非金属夹杂含量和气体含量,铁素体含量及表面脱碳程度有更高的要求。钢线用盘条必须采用电炉+炉外精炼法冶炼,对盘条的化学成分有更高的要求:P≤0.025%、S≤0.020%,Cr ≤0.10%、Ni≤0.15%(0.12%)、Cu≤0.20%。实际生产中为提高疲劳寿命往往将Mn控制在高限,E组选用70或70Mn(72B),F组选用T8MnA或T9RtA,G组选用65Mn(Mn可调整到0.9-1.2%)或67B。降低钢中P、S含量,提高Mn含量和采用炉外精炼的目的是:消减钢中非金属夹杂含量,改善夹杂物形态和降低气体含量,提高疲劳极限和疲劳寿命。如果钢线显微组织中含有游离铁素体,会较大幅度地降低疲劳寿命,按该标准供货的钢线,成前必须进行铅淬火处理。 
G组钢线用于制作在剧烈振动状态下工作的阀门弹簧,对疲劳寿命要求极高,所以选用韧性更好的65Mn盘条,抗拉强度虽有所下降,但疲劳寿命更有保证。钢线表面脱碳,形成铁素体组织严重影响疲劳性能,标准对G组钢线增加脱碳层检验,规定总脱碳层深度不得大于1.0%d,但对较大规格钢线(Φ>4.0mm)受减面率限制,由热轧盘条带来的脱碳层很难彻底消除,标准补充规定:"征得需方同意,可供应脱碳层不超直径1.5%d的钢线"。 
(4)GJB1497-92 《特殊用途碳素弹簧钢线规范》 
在某些特定场合,需要弹簧具有超出常规要求的弹力,如弹簧,为便于携带和使用,弹簧所占的空间很小,弹力要足够大,必须选用抗拉强度特高,韧性较好的钢线来制作弹簧,《特殊用途碳素弹簧钢线》就适应这种需要的标准。 
该标准规定钢线分甲、乙、丙3组供货。丙组适应于较高应力弹簧,乙组适应于高应力弹簧,甲组适用于超高应力弹簧。标准推荐钢线采用T9A,T10A和T8MnA制造。实际上钢线抗拉强度随碳含量增高而上升,扭转性能(韧性指标)随碳含量上升而下降,综合考虑,辽宁特殊钢集团大连三大钢线公司选用加稀土的T9A钢线生产甲、乙、丙组钢线。成品钢线考核抗拉强度、扭转、扭转断口、缠绕、抗拉强度均匀性和尺寸均匀性六项性能指标,常见规格的力学性能如表6。 
应该指出钢线的超高抗拉强度是以牺牲部分塑性和疲劳寿命换来的,只适用于制作形状简单,对疲劳寿命要求不很高的弹簧,该标准不宜推广使用。 表6 GJB 1497-92 特殊用途碳素弹簧钢线规范 
说明: 
①每盘钢线两端抗拉强度差不得大于100Mpa。 
②钢线扭转时,在规定扭转次数以内不得有肉眼可见的裂纹和分层。 
③钢线进行缠绕试验,钢线绕芯棒缠绕1~5圈后不得折断和破裂。芯棒直径等于钢线直径。 
(5)YB/T5103-93 油淬火-回火碳素弹簧钢线 
油淬火、回火钢线先将钢线生产到成品尺寸,然后再进行油淬火回火处理,以回火马氏体组织交货。组织均匀性是决定油淬火回火钢线性能的重要指标,因碳素弹簧钢线淬透性有限,规格太大的钢线油淬火回火后芯部不能完全转变为马氏体,所以标准规定油淬火回火碳素弹簧钢线供货直径小于12.0mm。 
与冷拉碳素弹簧钢线相比,直径≤2.0mm的油淬火回火钢线抗拉强度和弹性极限低于冷拉钢线。但大规格钢线(Φ≥6.0mm)索氏体处理后,不可能采用大减面率拉拔获得高的抗拉强度,而油淬火回火钢线只要完全淬透,就可以获得比冷拉钢线更高的抗拉强度。即使在抗拉强度相同条件下,油淬火回火钢线的弹性极限也高与冷拉钢线。 
冷拉弹簧钢线的各向异性明显,而油淬火回火钢线几乎各相同性。油淬火回火钢线的疲劳寿及抗应力松弛性能比冷拉钢线好得多,工作温度更高(150~170℃),抗蠕变性能更好。另外油淬火回火钢线直条度好,打开盘卷后钢线弹直,几乎无弯曲,缠绕弹簧时成形性能更好。因此工业发达国家大规格油淬火回火碳素弹簧钢线几乎取代了冷拉碳素弹簧钢线。 
(6)YB/T5102-93《阀门用油淬火回火碳素弹簧钢线》 
YB/T5102-93与YB/T5103-93的关系相当于GB/T4358-1995与GB/T4357-89的关系。前者用于制作动态弹簧,后者是通用标准,主要用于制作静态弹簧。由于动态油淬火回火弹簧对组织均匀性要求更严格,碳素钢淬透性有限,YB/T5102规定供货规格更小(直径≤6.0mm)