五(wǔ)金彈簧"彈簧鋼絲"材料特(tè)性介(jiè)紹
彈簧鋼絲是用于做彈簧(SPRING)或鋼絲型件(WIRE FORM)的一(yī)種(zhǒng)鋼絲.按照彈簧用途的(de)不同(tóng),做彈簧所需的(de)彈(dàn)簧鋼絲都(dōu)多種類型,如要求較低的做床墊彈簧(huáng)的彈(dàn)簧鋼絲(簡稱床墊鋼絲)、做(zuò)減震器的彈簧(huáng)鋼(gāng)絲、做懸(xuán)挂簧(huáng)的彈簧鋼絲、做發動機氣(qì)門的彈簧鋼絲及做相機快門的彈簧鋼絲(sī)等等,雖然沒有統一的标準分類(lèi)名稱,這些鋼絲(sī)的品(pǐn)質(zhì)要求是不同.彈(dàn)簧鋼絲也可以按(àn)制造工藝分類,如(rú)生拉彈簧鋼絲(拉(lā)拔前不經過鉛浴淬火處(chù)理)、鉛淬火彈(dàn)簧鋼絲、鍍鋅(xīn)彈簧鋼絲、油淬火彈(dàn)簧鋼絲等.
彈簧鋼(gāng)絲的使用特性和(hé)用途
彈簧在彈性範圍内使用,卸載後應回複到原來(lái)位置,希望塑性變形越小越好,因此鋼絲應具有高的彈性極限,屈服強度(dù)和抗(kàng)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(chéng)的彈簧彈力(lì)越(yuè)強.
彈簧通常在交(jiāo)變應力作用下長期工作(zuò),因此要有很高的疲勞極(jí)限,以及良好的抗蠕(rú)變和抗松弛性能.
在特定環境中使用的彈簧,對鋼絲還會有(yǒu)一些特殊要求,例如:在腐蝕(shí)介質中使用的彈(dàn)簧,必須有良好的(de)抗腐蝕性能.精密(mì)儀器中使用的彈簧,應具有長期穩定性(xìng)和靈敏性,溫度系數要低,品質(zhì)因素要高,後效作用要小,彈性模量要恒定.在高溫條件下工作的彈簧,要求在高(gāo)溫時仍能保持足夠的彈性極限和良好的抗蠕變性能等.
彈簧依靠彈性變形吸(xī)收沖擊能量,所(suǒ)以彈簧鋼絲不一定要有(yǒu)很高的塑性,但起碼要有能承受彈簧(huáng)成型的塑性,以及足夠的能承受沖擊能量(liàng)的韌性.
此外,還應考慮彈(dàn)簧鋼絲的(de)成形(xíng)工藝和熱處理工藝.冷拉彈簧鋼絲和油淬火回(huí)火彈簧鋼絲都以供貨狀态鋼絲直接繞制彈簧,彈簧成形後經消除應力處理直接使用.冷拉彈簧鋼絲的抗拉強度要略(luè)高(gāo)于油淬火回火鋼絲.大規格冷拉鋼絲彈力太大,繞制彈簧很困難(nán),所以(yǐ)冷拉彈簧(huáng)鋼絲使用規格一般小于(yú)8.0mm,油淬火回火鋼絲使用規格一般小于13.0mm.實際上直徑13.0mm彈簧多選用輕拉(lā)狀态彈簧鋼絲,冷拉(lā)繞制成形後再淬(cuì)回火使用.直徑15.0mm以上鋼絲大(dà)多采用(yòng)加熱繞制工藝制簧.
簡介
SPRING WIRE
彈簧鋼絲的強度按(àn)品種、标準和規格的不同,抗拉強度(dù)等級可(kě)在(zài)1000-3000兆帕範圍.
圓形(xíng)彈簧鋼絲的直徑(jìng)範圍在0.08-20毫米.
彈簧鋼絲(sī)的截面形狀一般為(wéi)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(yě)有按直條交付的情況.
生(shēng)産方法
不同類型(xíng)的彈簧鋼絲有不同的生産方法,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(dàn)簧鋼絲的工藝制作方法如下(xià):
生拉彈簧鋼絲工藝流程:(鋼)盤條--表面處理(lǐ)-- 拉絲(床墊鋼絲可(kě)用此法)
鉛淬火彈簧鋼絲:在盤條尺寸或冷拔的中間規格進(jìn)行鉛浴淬火,然後再進(jìn)行表面處理(lǐ)和拉絲.
鍍鋅彈簧鋼絲:通常在成品(pǐn)尺寸進行熱(rè)鍍或電(diàn)鍍,也有采用盤條酸洗熱鍍後冷拔到規定尺寸的(de).
表面處理:一般采用酸洗(xǐ)磷化,去除氧化鐵皮,形成(chéng)磷化膜;也有少數采用機械(xiè)方法處理.目的都是滿足(zú)冷拔(bá)拉絲工序的要(yào)求,獲得光潔的表面.對于要求高疲勞壽命的彈簧鋼(gāng)絲,如氣門彈簧(huáng)鋼絲,應對(duì)盤條進行扒(bā)皮處理,減少表層缺陷,如果(guǒ)鋼廠(chǎng)能在(zài)鋼坯上進行修磨,也有益于減(jiǎn)少缺陷.
油淬火彈簧鋼(gāng)絲:根據需要可采用碳鋼或合金鋼,表面處理并冷拔至成(chéng)品尺寸後(hòu)進行(háng)淬火回火(huǒ)處理,這種工藝(yì)在汽車懸挂簧及氣門簧(huáng)用鋼絲上用得較多,普通彈簧當然也可以用.
拉絲:成品拔程的拉(lā)拔工藝對(duì)産品性能的影響很大,一(yī)般(bān)采用90%左右的較大的總(zǒng)減面率(見面積減縮率)和較小的道次減面率(約10%-20%),以保證産品的韌性.對于高強度彈簧鋼絲(sī),拉拔時應控制各道次鋼(gāng)絲的出口溫度低于150℃,防止鋼絲因産(chǎn)生應變時效而出現扭轉(zhuǎn)裂紋,這是(shì)造成鋼絲報廢的主要缺陷(xiàn).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(lā)拔速度有助于減少(shǎo)鋼絲的溫升. 熱處理:碳鋼彈簧鋼絲常用(yòng)鉛浴淬火(huǒ)工藝,可獲得非常細小的珠光(guāng)體組織(索氏(shì)體(tǐ)),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(liú)化床還未推廣,目前在一些小直徑上有應(yīng)用.合金鋼絲一般采用退火熱處理,使顯微組織适應(yīng)拉拔變形.不鏽鋼絲的熱處理(lǐ)采用固溶處理,其目的也是改善組織以适應拉拔(bá)的需要.油淬火工藝用在成品鋼絲上,采用感應加(jiā)熱或燃氣、燃油加熱爐,将(jiāng)鋼絲加熱至奧氏體化溫度保溫一段時間,淬火後再進(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(zǐ)材料的水淬(cuì)火.
分類(lèi)
五金彈簧根據運行狀态(tài)可分為靜态簧和動态簧.靜态(tài)彈簧指服役期振動次數有限的彈簧,如安(ān)全閥彈簧,彈簧墊,秤盤彈簧,定載荷彈簧,機械彈簧,手表遊絲等.動态彈簧指服(fú)役期振動(dòng)次數達1×106次以上的彈簧,如發動機閥門彈簧,車輛懸挂簧,防震彈簧,聯軸器彈簧,電梯緩沖彈(dàn)簧等.靜态彈簧(huáng)選材時主要考慮(lǜ)抗拉強度和穩定性,動态彈簧選(xuǎn)材時主要考慮疲勞,松弛及共振性(xìng)能(néng).
彈簧根據負荷狀況可(kě)分為輕載荷、一般載荷和重載(zǎi)荷三種(zhǒng)狀态.輕載荷指承受靜态應(yīng)力,應力較(jiào)低,變形量較小的彈簧,如(rú)安全裝置用彈簧,吸收振動用彈簧等.設計使用壽命103~104次.
一般載荷(hé)指設(shè)計壽(shòu)命105~106次,在振動頻率300次/min條件(jiàn)下使用的普通彈簧.在(zài)許(xǔ)用應力範圍内,壽命保證1×106次,載荷(hé)應力越低,壽命越長.
重載荷(hé)指長時間(jiān)工作、振動頻繁的彈簧.如閥門彈簧,空氣錘、壓力機、液壓(yā)控制器彈簧,其載荷較高,常常在低于許用應力10%左(zuǒ)右使用,使用壽(shòu)命大于1×106次,通常為107次(cì).
