[拼音]：tanhuanggang

[外文]：spring steels

用以制造弹簧或类似弹簧 能零件的钢类。具有高的弹 极限、疲劳极限(尤其是缺口疲劳极限)以及一定的冲击韧 和塑 ，主要在冲击、震动等动载荷或长期周期 交变应力的条件下使用。所以在各种状态下工作的弹簧都要有良好的表面质量和较高的抗疲劳 能。在工艺 能上，需经淬火、回火的弹簧钢，应具有一定的淬透 ，不易脱碳，过热敏感 低和塑 较高，在热状态下易于成形。制造小尺寸弹簧用的钢丝要有均匀的硬度和一定的塑 。

弹簧钢按生产方法，可分为热轧弹簧钢和冷拉(轧)弹簧钢。热轧弹簧钢包括制造螺旋弹簧、扭力杆用的圆钢或梯形钢和制造板簧的扁钢；冷拉(轧)弹簧钢包括制造小规格螺旋弹簧的冷拉钢丝和制造发条以及各种弹簧片的冷轧钢带。合金弹簧钢中通常含锰、硅、铬、钼、钨、钒和微量的硼，这些合金元素都可提高钢的淬透 。锰和硅固溶入铁素体中，可提高屈服强度。铬、钨、钒可以提高钢的弹 极限、屈强比和耐热 。按所含合金元素，常用的弹簧钢可分为以下几种：

价格低廉，用途广泛。如表面状态和热处理组织相同，疲劳极限并不低于合金弹簧钢。缺点是淬透 和屈服强度较低；截面较大的弹簧，油淬时不能淬透，水淬时容易开裂。如增加含碳量，虽能提高强度和弹 极限，却会降低冲击韧 和塑 ，尤其是降低低温韧 。我国的碳素弹簧钢有65、70、75、85四个钢号。

如65Mn，锰含量为0.90～1.20％。增加锰含量可提高钢的淬透 和强度，减小脱碳倾向;缺点是有过热敏感 和回火脆 ，且易产生淬火裂纹，所以只适于制造各种小尺寸扁弹簧、圆弹簧。

是主要的热轧合金弹簧钢种，我国有55Si2Mn、60Si2Mn、60Si2MnA、70Si3MnA四个钢号。硅含量为1.50～2.80％，锰含量为0.60～0.90％。钢中加硅可显著提高弹 极限和屈强比，提高回火稳定 ；但易形成硅酸盐等夹杂物，增加脱碳敏感 。钢中碳和硅的含量均较高时，碳易于石墨化。这类钢广泛用于制作汽车、拖拉机、机车上的减震板簧和螺旋弹簧，以及要求承受较高应力的弹簧。

在国际上很通用，我国有 50CrMn 和50CrVA两个钢号。50CrMn由于含有1％左右的铬和锰，有较高的淬透 ，脱碳倾向小;缺点是铬和锰均加重回火脆 的倾向，回火后需快冷，多用以制造截面较大的和较重要的板簧和螺旋弹簧。50CrVA钢具有良好的淬透 ；加钒能细化组织，不易过热，并可提高钢的强度、韧 ，降低缺口敏感 。这种钢脱碳倾向小，低温冲击韧 好，在较高温度下工作时， 能也较稳定，主要用于制造气门弹簧、安全阀弹簧和在较高温度下工作的弹簧。在50CrVA钢的基础上适当增加其他合金元素，能取得比上述两种弹簧钢更好的力学 能和淬透 。

硅含量为1.40～1.80％、铬含量为0.90～1.20％、钒含量为0.10～0.20％的60Si2CrVA钢，具有高的淬透 和低的过热敏感 ，在塑 指标相近时抗拉强度和屈服强度高于硅锰弹簧钢，主要用于制作承受高应力的弹簧。

65Si2MnWA钢的钨含量为0.80～1.20%，与 60Si2CrVA钢一样，可用于制作承受高载荷的和耐热(≤350℃)、耐冲击的弹簧。合金含量较高的30W4Cr2VA钢是一种高强度耐热弹簧钢，有高的淬透 ，主要用于制造低于500℃条件下使用的控制阀簧。 上述几种钢的生产工艺较复杂，价格较高。

在高温条件下工作的弹簧，可选用耐热钢和耐热合金；在腐蚀介质工作的弹簧，应按介质的 质（氧化 ，还原 ）选用相应牌号的不锈钢。

我国还有55SiMnVB弹簧钢，是在硅锰弹簧钢的基础上增添少量或微量合金元素，以提高淬透 能，用来制造较大截面尺寸的汽车板弹簧。我国典型牌号弹簧钢的力学 能见附表。

一般弹簧钢可用电炉、平炉或氧气转炉生产；质量较好或具有特殊 能的优质弹簧钢，用电渣炉或真空炉炼制。弹簧钢中碳、锰、硅等主要元素的规定含量范围较窄，冶炼时必须严格控制化学成分。硅含量较高时容易形成气泡等缺陷，钢锭锻轧后冷却不当时易产生白点。因此，冶炼用的原材料必须干燥，尽量除去气体及夹杂物，而且要避免钢水过热。

弹簧钢在轧制加工中须特别注意脱碳和表面质量。钢材表面严重脱碳时，会显著降低钢的疲劳极限。对于高硅弹簧钢如70Si3MnA，应注意避免石墨化。因此，在热加工时停轧温度不应过低(≥850℃)，避免在石墨化较易形成的温度范围(650～800℃)内停留时间过长。

弹簧制成后经喷丸处理能使弹簧表层产生残余压应力，以抵销表层上的部分工作应力，抑制表层裂缝的形成，这可显著提高弹簧的疲劳极限。

参考书目

冶金工业部钢铁研究院、首先机械工业部机械科学研究院主编：《合金钢手册》下册，我国工业出版社，北京，1964。

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