发布时间:2023-04-05 点此:26次
弹簧钢材有热轧材、冷拉钢材、冷轧钢带等。弹簧钢的冶炼是很重要的,必须保证有优良的冶金质量,不仅要保证准确的化学成分,而且要有高纯净度,硫、磷、氧、氮等含量要低,钢质均匀性、稳定性要好。
弹簧钢的冶金质量应达到优质钢、高级优质钢的水平。
弹簧钢的表面质量和尺寸精度对弹簧的性能和寿命有极大的影响。因为弹簧钢材交货状态的表面除去表面喷丸强化之外不再进行加工,因而也就是成品弹簧的工作表面,原有表面上的各种缺陷也留给了弹簧。所以弹簧钢材表面要求极高,对脱碳、裂纹、折叠、结疤、夹杂、分层等限制极严。各种表面缺陷会使弹簧早期破坏、缩短寿命。
以圆截面的钢丝为例,成品弹簧的强度和刚度分别与钢丝直径的三次方和四次方成正比,钢丝直径的微小变化会导致弹簧性能的巨大波动,所以要严格控制钢材的外形和尺寸公差。这样,弹簧钢的加工变形(热轧、冷轧、冷拔等)就十分重要了,必须极认真地对待。热轧弹簧钢材有圆钢、方钢、扁钢等。
钢材表面质量要求较高,可以热轧态交货或者经热处理后交货,以保证硬度不超过规定值,便于制簧。热轧材可以冷态制成螺旋弹簧,对于截面尺寸较大者需加热后制成弹簧。弹簧成型后再经淬火、中温回火,回火温度约为350~550℃,以获得较高屈强比和良好的综合力学性能。
因热轧材截面尺寸较大,故应采用淬透性足够高的牌号,保证心部淬透。若心部出现非马氏体转变产物,如铁素体、贝氏体等,则回火后的性能降低,特别是疲劳性能。冷拉(轧)弹簧钢材包括钢丝、钢带。
这类钢材的表面质量和尺寸精度要求格外严格。钢丝的生产工艺有油淬火和冷拉两种。油淬火钢丝是把钢丝冷拔到规定尺寸后再加热、油淬火和铅浴回火,故钢丝出厂时已具备所需力学性能,制成弹簧后只要回火,消除应力即可使用。优点是整批性能均匀,稳定,挺直性好,适于大批量生产,可制造各种重要弹簧,特别是阀门弹簧。
牌号有65Mn、50CrVA、60Si2Mn、55CrSi等。合金弹簧钢丝也可以冷拉态交货,或经退火、正火、回火处理后交货,制成弹簧后再淬火、回火。其性能不如油淬火钢丝均匀、稳定,生产效率也低,成本高,多用于小批量弹簧生产。此外,最近也研究了用高频感应加热处理高强度弹簧钢丝的工艺。
冷拉钢丝在连续感应加热装置上进行淬火和回火,其内部组织均匀、细小,塑性和韧性以及弹减抗力、疲劳极限、断裂韧性等都明显优于常规处理的钢丝。这种钢丝在美国、日本都已有生产,制造汽车、摩托车的悬挂弹簧、发动机阀门弹簧,卡车、拖车等的紧急制动弹簧及各种高强度机械弹簧,使用效果令人满意。另外,感应加热处理在弹簧扁钢生产上也得到应用。还有一种钢丝生产工艺,即铅浴等温淬火。
钢材奥氏体化后在铅浴中等温,生成细小珠光体组织,然后冷拉到规定尺寸。通过调整钢中碳含量和冷变形量控制钢丝的力学性能,制簧后不需热处理,只要消除加工应力即可使用。应用这种工艺生产的都是碳素钢钢丝,但也有少数合金钢(如65Mn)钢丝。
冷轧弹簧钢带一般也是冷轧或再经退火后供货,制成弹簧后再淬火回火处理,或仅回火以消除加工应力。
弹簧钢用高温合金GH4169和GH4145能耐高温1000℃左右。
高温合金GH4169和GH4145是高温弹簧常用牌号,对于普通弹簧钢来说贵很多。
看下资料是否合适。
gh4169材料的性能具有以下特性
●易加工性
●在700℃时具有高的抗拉强度、疲劳强度、抗蠕变强度和断裂强度
●在1000℃时具有高抗氧化性
●在低温下具有稳定的化学性能
●良好的焊接性能
GH4169合金是含铌、钼的沉淀硬化型镍铬铁合金,在650℃以下时具有高强度、良好的韧性以及在高低温环境均具有耐腐蚀性。供货状态可以是固溶处理或沉淀硬化态。
应用领域
由于在700℃时具有高温强度和优秀的耐腐蚀性能、易加工性,可广泛应用于各种高要求的场合。●汽轮机●液体燃料火箭
●低温工程
●酸性环境
●核工程
相近牌号
GH4169、GH169(中国)、NC19FeNb(法国)、NiCr19Fe19Nb5Mo3(德国)、NA 51(英国)Inconel718、UNS NO7718(美国) NiCr19Nb5Mo3(ISO)
物理性能密度
密度ρ=8.24g/cm3
熔化温度范围
熔化温度范围1260~1320℃
加工和热处理
GH4169合金在机械加工领域属难加工材料。
预热
工件在加热之前和加热过程中都必须进行表面清理,保持表面清洁。若加热环境含有硫、磷、铅或其他低熔点金属,Inconel718合金将变脆。杂质来源于做标记的油漆、粉笔、润滑油、水、燃料等。
燃料的硫含量要低,如液化气和天然气的杂质含量要低于0.1%,城市煤气的硫含量要低于0.25g/m3,石油气的硫含量低于0.5%是理想的。
加热的电炉最好要具有较精确的控温能力,炉气必须为中性或弱碱性,应避免炉气成分在氧化性和还原性中波动。
热加工
GH4169合金合适的热加工温度为1120-900℃,冷却方式可以是水淬或其他快速冷却方式,热加工后应及时退火以保证得到最佳的性能。
热加工时材料应加热到加工温度的上限,为了保证加工时的塑性,变形量达到20%时的终加工温度不应低于960℃。
冷加工
冷加工应在固溶处理后进行,GH4169的加工硬化率大于奥氏体不锈钢,因此加工设备应作相应调整,并且在冷加工过程中应有中间退火过程。
热处理
不同的固溶处理和时效处理工艺会得到不同的材料性能。
由于γ”相的扩散速率较低,所以通过长时间的时效处理能使GH4169合金获得最佳的机械性能。
打磨
在Inconel718工件焊缝附近的氧化物要比不锈钢的更难以去除,需要用细砂带打磨,在硝酸和氢氟酸的混合酸中酸洗之前,也要用砂纸去除氧化物或进行盐浴预处理。
机加工
GH4169的机加工需在固溶处理后进行,要考虑到材料的加工硬化性,与奥氏体不锈钢不同的是, GH4169适合采用低表面切削速度。
焊接
沉淀硬化型的GH4169合金很适合于焊接,无焊后开裂倾向。
适焊性、易加工性、高强度是这种材料的几大优点。
GH4169适合于电弧焊、等离子焊等。在焊接前,材料表面要洁净、无油污、无粉笔记号等,焊缝周围25mm 范围内要打磨露出光亮的金属。
C75S弹簧钢
C75S材料号:
1.1248
C75S标准:
EN 10132-4: 2000
C75S特性及应用:
C75S材料,德国牌号特种钢。