不銹鋼彈簧?
不銹鋼彈簧是指可以工作在電子、耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)和酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕性介質(zhì)腐蝕的彈簧。
不銹鋼彈簧是指可以工作在電子、耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)和酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕性介質(zhì)腐蝕的彈簧。
不銹鋼彈簧鋼絲滿足標(biāo)準(zhǔn)GBT_24588-2009彈簧廠設(shè)計(jì)生產(chǎn)各類不銹鋼彈簧，不銹鋼彈簧適用于高低溫、耐腐蝕等工作環(huán)境，材料主要包括130M ,316,316L,321.202.201.430.420，631等.不銹鋼彈簧是化工機(jī)械和電子等諸多行業(yè)中工作環(huán)境要求耐腐蝕，耐中溫，無磁使用的一款的彈性元件，不銹鋼彈簧在受載時(shí)能產(chǎn)生較大的彈性變形，把機(jī)械功或動能轉(zhuǎn)化為變形能，而卸載后不銹鋼彈簧的變形消失并回復(fù)原狀，將變形能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功或動能。
不銹鋼彈簧按受力性質(zhì)，不銹鋼彈簧可分為拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧和彎曲彈簧，按形狀可分為碟形彈簧、環(huán)形彈簧、彈簧片、螺旋彈簧、截錐渦卷彈簧以及扭桿彈簧等。普通圓柱彈簧由于制造簡單，且可根據(jù)受?載情況制成各種型式，結(jié)構(gòu)簡單，故應(yīng)用廣。彈簧的一般來說應(yīng)具有高的彈性極限、疲勞極限、沖擊韌性及良好的耐熱耐腐蝕性能等，常用的材料有參考如上。常用彈簧絲直徑20毫米以下的用冷卷法，不銹鋼彈簧在制成后還要進(jìn)行強(qiáng)壓或拋光處理，可提高彈簧的承載能力和表面光潔度。
常用材料國產(chǎn)不銹鋼316,316L,321.202.201.430.420，及進(jìn)口韓國象牌,KOS高麗商事等。
T302/T304做為一種用途廣泛的鋼因含有Ni比Cr具有更的機(jī)械性能，耐腐蝕性，耐熱性，低溫強(qiáng)度， 是常用的不銹鋼彈簧材料。
T316推薦用于高度耐腐蝕及無磁性之場合，但機(jī)械性能低于T302/T304。
T631J1/T631用于耐熱彈簧及經(jīng)過熱處理后具有高抗張強(qiáng)度之彈簧，但耐腐蝕性能較T302/T304差。
類型和工藝
1.奧氏體不銹彈簧鋼的熱處理
(1)固溶處理
奧氏體不銹彈簧鋼固溶處理規(guī)范及設(shè)備
材料牌號 處理溫度℃ 冷卻方式1Cr18Ni9 棒材:1100~1150 水冷板材:1080~1130 水或油冷帶材:1020~1070 水冷，油冷或者氣冷
1Cr18Ni9Ti 棒材:1060~1140 水冷
板材:1050~1130 水或油帶材:1020~1070 水冷，油冷或者氣冷
0Cr17Ni14Mo2 1020~1120 水冷，油冷或者氣冷
0Cr18Ni12Mo2Ti 1020~1100 水冷，油冷或者氣冷
1Cr18Ni12Mo2Ti 1020~1100 水冷，油冷或者氣冷
(2)穩(wěn)定回火處理
奧氏體不銹彈簧鋼穩(wěn)定回火處理規(guī)范及設(shè)備
材料牌號 處理溫度℃ 保溫時(shí)間(h)
1Cr18Ni9 430~480 2h 真空爐或時(shí)效爐1Cr18Ni9Ti 0Cr17Ni14Mo2 380~480 2n 0Cr18Ni12Mo2Ti 1Cr18Ni12Mo2Ti
2.馬氏體不銹彈簧鋼的熱處理
(1)馬氏體不銹彈簧鋼的預(yù)備熱處理 馬氏體不銹彈簧鋼屬于馬氏體相變強(qiáng)化鋼
馬氏體不銹彈簧鋼的預(yù)備熱處理工藝
材料牌號 不完全退火 低溫退火
加熱溫度℃ 冷卻介質(zhì) 布氏硬度壓痕mm 加熱溫度℃ 冷卻介質(zhì) 布氏硬度壓痕mm
2Cr13 870-900 隨爐冷卻至 600℃后出爐空冷 ≥4.4 730~780 空氣 ≥4.0
3Cr13 ≥4.2 730~780 ≥4.0
4Cr13 ≥4.0 730~780 ≥4.0
1Cr17Ni2 670~690 ≥3.5
(2)馬氏體不銹彈簧鋼的淬火、回火處理
馬氏體不銹彈簧鋼制成彈簧后的終熱處理是淬火、回火。
常用馬氏體不銹彈簧鋼的終熱處理工藝
材料牌號 淬 火 回 火 硬度(HRC)
加熱溫度℃ 冷卻介質(zhì) 加熱溫度℃ 冷卻介質(zhì)
2Cr13 1000~1040 油 300~480 空氣
3Cr13 1000~1040 油 300~480 空氣 40~46
3Cr13Mo 1020~1060 油 220~300 空氣 46~50
4cr13 1000~1050 油 320~450 空氣 45~52
1cr17Ni2 1000~1020 油 340~360 空氣
3.沉淀硬化不銹彈簧鋼熱處理
沉淀硬化不銹彈簧鋼是通過馬氏體相變強(qiáng)化和沉淀析出強(qiáng)化兩者綜合強(qiáng)化的，所以基本熱處理工藝為固溶處理和時(shí)效處理。
對于半奧氏體育型鋼，固溶處理后室溫得到不穩(wěn)定的奧氏體，沒有完成馬氏體轉(zhuǎn)變，沒有充分強(qiáng)化，因此在固溶處理和時(shí)效處理之間，增加一個(gè)調(diào)整處理，使得不穩(wěn)定奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。常用調(diào)正處理有調(diào)節(jié)處理(T處理)、冷處理(R處理)、塑性處理(C處理)三種方法。
常用沉淀硬化不銹彈簧鋼熱處理工藝
類別 材料牌號 固溶處理 調(diào)整處理 時(shí)效處理
加熱溫度℃ 冷卻介質(zhì) 加熱溫度℃ 冷卻介質(zhì)
半奧氏體沉淀強(qiáng)化型 0Cr17Ni7AI 1040~1060 水或空氣 750~ 770℃空冷 520~550 空氣
940~ 960℃空冷 -78℃冷處理 500~520 冷變形 470~490
0Cr15Ni7Mo2AI 1050~1080 空氣或水 750~ 770℃空冷 520~550 空氣
940~ 960℃空冷 -78℃冷處理 500~520冷變形 470~490
0Cr12Mn5Ni4Mo3AI 1040~1060 空氣 750~ 770℃空冷 450~490 空氣
-78℃冷處理 510~530550~570 冷變形 340~360510~570550~570
馬氏體沉淀強(qiáng)化型 0Cr17Ni4Cu4Nb 1020~1060 空氣 450~550 空氣
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消應(yīng)力回火溫度對彈簧力學(xué)性能的影響
消應(yīng)力回火溫度對各種材料彈簧力學(xué)性能的影響是客觀存在的?？梢砸圆煌幕鼗饻囟葘μ妓貜椈射摻z、油淬火回火鋼絲和1Cr18Ni9彈簧材料力學(xué)性能的影響加以說明。見表3、4.、5(上一篇將表5列立成了表3)，也可以根據(jù)對彈簧的特殊性能要求來確定相應(yīng)的回火溫度。
回火溫度對碳素彈簧鋼絲材料彈簧的力學(xué)性能的影響
鋼絲直徑mm 材料供應(yīng)狀態(tài) 各種回火溫度處理30分鐘后的σb，σs，
(Mpa) 100℃ 200℃ 260℃ 300℃ 400℃
2 冷拉強(qiáng)化 σb 1760 1850 1850 1750 1625
σs 1350 1500 1600 1380 1300
回火溫度對油淬火回火鋼絲材料彈簧的力學(xué)性能的影響
鋼絲直徑mm 材料供應(yīng)狀態(tài) 各種回火溫度處理30分鐘后的σb，σs，
(Mpa) 100℃ 200℃ 300℃ 400℃ 500℃
2 冷拉強(qiáng)化 σb 1520 1550 1600 1600 1350
σs 1400 1400 1400 1380 1200
回火溫度對1Cr18Ni9對彈簧力學(xué)性能的影響
鋼絲直徑mm 材料供應(yīng)狀態(tài) 各種回火溫度處理1小時(shí)后的硬度(HRC)
300℃ 350℃ 400℃ 450℃ 500℃
4 冷拉強(qiáng)化 46.6 48.2 48.2 48.5 47.6
1.均勻且美觀的表面狀態(tài)。2.良好的成形性，均勻的彈性。3.高塑性，抗疲勞強(qiáng)度，耐熱耐腐蝕性能佳。4.材料表面狀態(tài)由用戶選擇:裸線、鍍鎳彈簧線、鍍樹脂彈簧線，不銹鋼彈簧出廠又分為亮面、霧面、半 亮 面?？蛻艨筛鶕?jù)產(chǎn)品精密美觀程度的要求進(jìn)行選擇。5.無論是無磁性或弱磁性的不銹鋼彈簧。
均可廣泛使用于電子，家電，工業(yè)，民用等產(chǎn)品。步給不銹鋼彈簧去油污、去氧化皮有兩種使用方法:
1.把不銹鋼彈簧浸入放有用清水稀釋的金屬清洗劑A(清洗劑A與清水稀釋配比為1:1或1:2左右)的塑料容器中,時(shí)間以彈簧表面無油污、無氧化皮恢復(fù)金屬本色為宜，浸泡時(shí)間不宜過長，取出用清水洗凈。這樣不銹鋼 彈簧表面就有亞光效果。
2.在超聲波設(shè)備中清洗劑與清水的配比為1:30左右，時(shí)間以彈簧表面無油污、無氧化皮恢復(fù)金屬本色為宜，取出用清水洗凈，這樣不銹鋼彈簧表面就能達(dá)到亞光效果。
以上兩種方法，可適用于精密度高的彈簧。
3.清洗劑A放入有粗磨料、彈簧的振動光飾機(jī)中或六角滾筒中(彈簧與粗磨料的體積比佳為1:3，清洗劑用量為彈簧重量的1%--2%)研磨拋光以后用清水洗凈，彈簧表面的劃痕就沒有了，提高了彈簧表面的光潔度。但精密度高易纏繞的彈簧不宜用此法。
第二步給不銹鋼彈簧上光:
把光亮劑B放入有粗磨料的振動光飾機(jī)或六角滾筒內(nèi)(彈簧與精磨料的體積比為1:3，光亮劑B的用量為彈簧重量的1%--2%左右，時(shí)間越長越亮)拋光后，取出用清水洗凈晾干即可，這樣不銹鋼彈簧表面如鍍鎳一般光亮照人，褪色。
化學(xué)拋光是不銹鋼常用的表面處理工藝，與電化學(xué)拋光工藝相比，其大不銹鋼拋光制品優(yōu)點(diǎn)是不需要直流電源和特殊夾具，可以拋光形狀復(fù)雜的零件，生產(chǎn)率很高。就功能性而言，化學(xué)拋光除了能得到物理、化學(xué)清潔度的表面外，還能除去不銹鋼表面的機(jī)械損傷層和應(yīng)力層，得到機(jī)械清潔度的表面，這有利于防止零件的局部腐蝕，提高機(jī)械強(qiáng)度、延長零件使用壽命。從本世紀(jì)40年代初有了關(guān)于不銹鋼化學(xué)拋光的專利以來，迄今已有不少配方公諸于世，但人們在實(shí)際應(yīng)用時(shí)仍然感到很困難。因?yàn)椴讳P鋼品種繁多，不同牌號的不銹鋼具有不同的腐蝕規(guī)律，不可能采用同一種溶液，所以不銹鋼化學(xué)拋光溶液有多種類型。 化學(xué)拋光溶液的基本組成包括腐蝕劑、氧化劑和水。腐蝕劑是主要成份，如果不銹鋼在溶液中溶解，拋光便不能進(jìn)行。氧化劑和添加劑可抑制過程，使反應(yīng)朝有利于拋光的方向進(jìn)行。水對溶液濃度起調(diào)節(jié)作用，便于反應(yīng)產(chǎn)物的擴(kuò)散。不銹鋼化學(xué)拋光能否順利進(jìn)行，取決于上述成分的合理配合。
不銹鋼電解拋光是將不銹鋼制品掛在陽極上，在電解拋光液中進(jìn)行陽極電不銹鋼拋光操作解加工。電解拋光是一種特殊的陽極過程，在整個(gè)陽極電解拋光過程中，不銹鋼制品表面同時(shí)進(jìn)行著兩個(gè)相互矛盾的過程，即金屬表面氧化膜的不斷生成和溶解。但是不銹鋼制品表面凸起部位和凹洼部位化學(xué)成膜進(jìn)入鈍態(tài)的條件是不相同的，又由于陽極溶解，陽極區(qū)金屬鹽濃度不斷增加，在不銹鋼制品表面形成一種高電阻率的稠性粘膜層。稠性粘膜在制品表面微觀凹凸處厚度是不相同的，并使陽極微觀表面電流呈不均勻分布。微觀凸起處電流密度大，溶解較快，使制品表面毛刺或微觀凸起處溶解而達(dá)到整平;凹洼處電流密度較小，溶解也較慢。由于電流密度分布不同，制品表面以不同速率不斷成膜與溶解。陽極表面同時(shí)進(jìn)行著兩個(gè)相反的過程，成膜與溶解，鈍化膜的不斷生成、溶解，使不銹鋼制品表面被整平，達(dá)到高度光滑和光澤的外觀，滿足了不銹鋼制品表面拋光精飾目的。

40Cr10Si2Mo
40Cr10Si2Mo有較高的耐熱性，作內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣閥，輕負(fù)荷發(fā)動機(jī)的排氣閥等。
新牌號：40Cr10Si2Mo （GB/T 1221-2007）
舊牌號：4Cr10Si2Mo
標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 1221-1992
●特性及適用范圍：
●化學(xué)成份：
碳 C ：0.35～0.45
硅 Si：1.90～2.60
錳 Mn：≤0.70
硫 S ：≤0.030
磷 P ：≤0.035
鉻 Cr：9.00～10.50
鎳 Ni：≤0.60
鉬 Mo：0.70～0.90
●力學(xué)性能：
抗拉強(qiáng)度 σb (MPa)：淬火回火,≥885
條件屈服強(qiáng)度 σ0.2 (MPa)：淬火回火,≥685
伸長率 δ5 (%)：淬火回火,≥10
斷面收縮率 ψ (%)：淬火回火,≥35
硬度 ：退火,≤269
●熱處理規(guī)范及金相組織：
熱處理規(guī)范：1)淬火,1010～1040℃油冷;2)回火,120～160℃空冷。
金相組織：組織特征為馬氏體型。
●交貨狀態(tài)：一般以熱處理規(guī)范狀態(tài)交貨，其熱處理種類在合同中注明；未注明者，按不熱處理狀態(tài)交貨。
有了強(qiáng)硬的質(zhì)量，才有強(qiáng)硬的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

3Cr13不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)：GB/T1220-1992,屬馬氏體類型不銹鋼，該鋼機(jī)械加工性能好，經(jīng)熱處理（淬火回火）后，具有優(yōu)良的耐腐蝕性能拋光性能較高的強(qiáng)度和耐磨性，適宜制造承受高負(fù)荷，高耐磨及在腐蝕介質(zhì)作用下的塑料模具。調(diào)質(zhì)處理后硬度在HRC30以下的3Cr13材料加工性較好，易達(dá)到較好的表面質(zhì)量。而硬度大于HRC30時(shí)加工出的零件，表面質(zhì)量雖然較好，但刀具易磨損。所以，在材料進(jìn)廠后，行調(diào)質(zhì)處理硬度達(dá)到HRC25～30，然后再進(jìn)行切削加工。
3Cr13不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)：GB/T1220-1992,屬馬氏體類型不銹鋼，該鋼機(jī)械加工性能好，經(jīng)熱處理（淬火回火）后，具有優(yōu)良的耐腐蝕性能拋光性能較高的強(qiáng)度和耐磨性，適宜制造承受高負(fù)荷，高耐磨及在腐蝕介質(zhì)作用下的塑料模具。調(diào)質(zhì)處理后硬度在HRC30以下的3Cr13材料加工性較好，易達(dá)到較好的表面質(zhì)量。而硬度大于HRC30時(shí)加工出的零件，表面質(zhì)量雖然較好，但刀具易磨損。所以，在材料進(jìn)廠后，行調(diào)質(zhì)處理硬度達(dá)到HRC25～30，然后再進(jìn)行切削加工。
舊標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 1220-1992 3Cr13新標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 1220-2007 30Cr13
3cr13比2Cr13淬火后的硬度高，作刃具、噴嘴、閥座、閥門等。3Cr13密度為7.75g/cm3對應(yīng)日本牌號：SUS420J2對應(yīng)美國牌號：420S45對應(yīng)法國牌號：Z30C13
化學(xué)成分碳 C ：0.26～0.35硅 Si：≤1.00錳 Mn：≤1.00硫 S ：≤0.030磷 P ：≤0.035鉻 Cr：12.00～14.00鎳 Ni：允許含有≤0.60%
力學(xué)性能力學(xué)性能：3Cr13抗拉強(qiáng)度 σb (MPa)：淬火回火,≥735條件屈服強(qiáng)度?σ0.2 (MPa)：淬火回火,≥540伸長率 δ5 (%)：淬火回火,≥12斷面收縮率 ψ (%)：淬火回火,≥40：淬火回火,≥24硬度 ：退火,≤235HB;淬火回火,≥217HB