2、合金化弹簧钢丝之间的合金化元素、主要是为了改善机械性能和加工性能、并提供一些特殊的性能(耐热性、耐腐蚀)的弹簧钢丝。每个合金元素有自己的功能。碳的影响力、弹簧钢线比其他合金元素更重要。根据使用要求、弹簧钢丝通常由合金钢具有中到高的碳。弹簧钢丝适用于世界占碳的约0.45％~0.65％。弹簧钢丝是研究的新钢种的开发。我们必须先了解各种合金元素、设计钢的化学成分科学的特点。
(1)碳；碳是弹簧钢线材的*重要的元素。碳含量起着弹簧钢的性能至关重要的作用。为了保证有足够的强度弹簧用钢线、其硬度、柔韧性和疲劳寿命、钢必须具有非常高的碳含量、所以合金弹簧钢丝的碳含量一般比合金钢更高。
(2)硅在弹簧钢丝的硅含量超过1％、甚至达到3％。添加硅的主要目的是为了提高强度、柔韧性和弹性钢丝的回火稳定性。
(3)锰；锰也常用在弹簧钢丝。锰有助于消除硫的有害影响、并有利于脱氧。锰显著增加淬透性、提高热处理性能、从而提高了钢的强度和硬度。
(4)铬；铬的突出优点是、它促进弹簧钢丝的脱碳和可显著提高钢的淬透性。
(5)其他的合金元素；弹簧钢丝的微合金化元素的*近的研究非常重视。*涉及微量元素是硼、它是提高淬透性的元素。它也可提高塑性、韧性和抗弹性减弱。有些弹簧钢丝应用于硅、它具有弹性弱化的阻力影响*大。Cr和Mn可以提高弹簧钢丝的淬透性。可以防止回火脆性、改善其他性能。高强度弹簧用钢线的改善结合和冶金工业和汽车工业、因此、弹簧的性能可以提升得更好。
合金钢随着科学技术和工业的发展、对材料提出了更高的要求、如更高的强度、抗高温、高压、低温、耐腐蚀、磨损以及其它特殊物理、化学性能的要求、碳钢已不能完全满足要求。
碳钢的在性能上主要有以下几方面的不足：
(1) 淬透性低。一般情况下、碳钢水淬的*大淬透直径只有10mm-20mm。
(2) 强度和屈强比较低。如普通碳钢Q235钢的σs为235MPa、而低合金结构钢16Mn的σs则为360MPa以上。40钢的 σs /σb仅为0.43、 远低于合金钢。
(3) 回火稳定性差。由于回火稳定性差、碳钢在进行调质处理时、为了保证较高的强度需采用较低的回火温度、这样钢的韧性就偏低；为了保证较好的韧性、采用高的回火温度时强度又偏低、所以碳钢的综合机械性能水平不高。 |
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