弹簧钢是一种重要的机械设备基础材料,主要用于航天航空、汽车、铁路车辆等诸多领域。如汽车用弹簧钢可分为悬架用弹簧钢和气门弹簧用弹簧钢。悬架用的弹簧可分为螺旋弹簧、钢板弹簧和扭杆弹簧。由于汽车轻量化的要求,使得悬架各类弹簧的设计应力大幅度提高,尤其是变截面板簧的发展,不仅要求板簧在高应力下具有高的疲劳寿命,同时也要求板簧工作可靠,并具有高的淬透性。气门弹簧工作时承受高频交变负荷,一般发动机转速可达2000-5000r/min,气门弹簧的平均剪应力在500-800Mpa,高则达到900-1000Mpa,要求气门弹簧具有高的疲劳极限,另一方面气门弹簧在150-200℃的润滑油环境下工作。因此,希望具有一定的耐热性,并希望对发动机排出气体具有良好的抗腐蚀性能。
弹簧钢的生产使用
国内相关钢铁企业生产现状,宝钢生产的弹簧钢线材料具有钢材洁净度高、偏析量小、脱碳层浅,表面质量优良的特点,主要用于制造悬架簧、气门簧,钢种有60Si2MnA、55SiCr 、50CrV 、60Si2Cr等。江苏淮钢集团有限公司目前生产的弹簧钢种有弹簧圆钢和弹簧扁钢,钢材牌号有60Si2Mn(A)、65Mn、55SiMnVB和60Si2CrVA等。山东青岛钢铁有限公司至今共生产弹簧钢标准中的16种规格的扁钢系列近3万吨,各项性能指标均达到国标规定要求。江苏南京钢铁联合有限公司目前生产钢种主要有60Si2MnA棒料以及60Si2CrVA、55SiMnVB、60Si2Cr 、50CrVA 等其他品种。
国内的弹簧钢的生产发展日新月异,洁净度冶炼、合金化和微合金化、控轧控冷等技术为弹簧钢的进一步发展提供了强有力的支持,但弹簧钢产品对弹簧疲劳寿命影响较大的表面缺陷、脱碳这两项指标难以达到国外水平,与日本神户钢铁公司相比差距较大。国内外知名品牌汽车使用的悬架弹簧和阀门弹簧大多由日本神户钢铁公司的盘条或棒料生产。
如今我国弹簧钢的发展趋势不仅向高性能化方向发展,而且向经济性方向发展,只有在提高弹簧钢的力学性能和应用性能的同时兼顾到其经济性,才能被广大用户接受。
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