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65mn弹簧钢_生产/经营管理_经管营销_专业资料

作者:易博国际 发布于:2021-01-27 12:09 点击量:

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  65mn 碳素弹簧钢丝 国创 65mn 碳素钢丝产品知识 碳素钢丝介绍 碳素弹簧钢丝现行国家和行业推荐标准分两种类型: 冷拉弹簧钢丝 一类是冷变形强化钢丝,又称冷拉弹簧钢丝。冷拉碳素弹簧钢丝首先经铅淬火处理获 得索氏体组织,然后表面磷化,以很大减面率拉拔到成品尺寸,钢丝组织呈纤维状,有很高 的抗拉强度和弹性极限,良好的弯曲和扭转性能。冷拉弹簧钢丝尺寸精度高,表面光洁,无 氧化和脱碳缺陷,疲劳寿命比较稳定,是使用最广泛的弹簧钢丝。 油淬火回火钢丝 碳素弹簧钢丝的另一类型是马氏体强化钢丝,又称油淬火回火钢丝。碳素钢丝通过淬 回火处理,可获得良好的综合力学性能,当钢丝规格较小时(φ ≤2.0mm) ,油淬火回火钢 丝的各项强度指标比索氏体化处理后冷拉钢丝要低。当钢丝规格较大时(φ ≥6.0mm)索氏 体化的钢丝不可能采用很大减面率来获得所要求的强度指标, 而油淬火回火钢丝只要完全淬 透就可以获得比冷拉钢丝更高的性能。 在抗拉强度相同条件下, 马氏体强化钢丝比冷变形强 化钢丝具有更高的弹性极限。冷拉钢丝金相组织呈纤维状,各向异性明显,油淬火回火钢丝 金相组织为均匀的回火马氏体, 几乎是各向同性的。 同时油淬火回火钢丝的抗松弛性能优于 冷拉钢丝,使用温度(150~190℃)也高于冷拉钢丝(≤120℃) 。近年来中大规格油淬火、 回火钢丝大有取代冷拉钢丝趋势。 应用范围及工艺特点 下面按标准介绍各类碳素弹簧钢丝的应用范围及工艺特点。 (1)YB/T5220-93 《非机械弹簧用碳素弹簧钢丝》 该标准适用于沙发垫簧,座垫,靠背拉簧,卡簧,夹簧等非机械弹簧用碳素弹簧钢丝。 标准按抗拉强度要求不同将钢丝分成 A1,A2,A3…A9 九个组别,每个组别钢丝不分规格 大小按一个强度范围供货,抗拉强度偏差≤200Mpa。A1,A2 和 A3 组用于制造较低应力弹 簧。A3,A4 和 A5 用于制造一般应力弹簧。A7,A8 和 A9 用于制造较高应力弹簧。床垫簧 一般选用 A3 和 A4 组别。 从使用状态分析,该标准钢丝基本属于静态簧,成品钢丝仅考核抗拉强度、缠绕和单 次弯曲三项性能,详见表 3。 表 3 YB/T5220-93 非机械弹簧用碳素弹簧钢丝 说明: ①Φ ≤4.0mm 钢丝在 2d 芯棒上缠绕两圈无裂纹或折断。 ②Φ >4.0mm 钢丝进行弯曲试验,试样沿 R=10mm 圆弧向不同方向弯曲 90o,弯曲处 不得有裂纹或折断。 A1-A3 组钢丝一般选用 45~70 钢,A3~A6 组选用 65Mn 或 70 钢,A7~A9 组钢丝选 用 70 或 T8MnA(82B)生产。由于按该标准供货的钢丝基本用于制作静态弹簧,对疲劳寿 命的要求相对宽松, 钢丝可以采用控轧控冷盘条直接拉拔成品。 钢丝成前热处理也可以用正 火代替铅浴处理。同时允许选用转炉镇静钢作为原料。 (2)GB/T4357-89 《碳素弹簧钢丝》 该标准是冷拉碳素弹簧钢丝的通用标准,主要用于制作在各种应力状态下工作的静态 弹簧。根据弹簧工作应力状态钢丝可分三个级别供货:B 级用于低应力弹簧,C 级用于中等 应力弹簧,D 级用于高应力弹簧。成品钢丝考核抗拉强度、扭转、缠绕和弯曲四项性能,常 见规格的力学性能如表 4。 表 4 GB/T4357-89 碳素弹簧钢丝 说明: ①Φ ≤4.0mm 的 D 级钢丝和Φ ≤6.0mm 的 B 级、 级钢丝在等于钢丝直径的芯棒上缠 C 绕 2 圈、 缠绕后的试样表面不得产生裂纹和断裂。 ②Φ >4.0mm 的 D 级钢丝在 2 倍钢丝直径的芯棒上缠绕 2 圈, 缠绕后的试样表面不得 产生裂纹和断裂。 ③Φ >6.00mm 的钢丝应进行弯曲检验,试样沿 R=10mm 圆弧向不同方向弯曲 900, 弯曲后不得产生裂纹和断裂。 B 级和 C 级钢丝一般选用 70 (67A、 72A) 65Mn 或 (67B) D 级选用 T9XtA 和 T8MnA , (82B)生产。 本标准钢丝主要用于制作静态机械弹簧,其服役期振动频次要高于非机械弹簧,对疲 劳寿命有一定的要求,成品也增加扭转性能的考核。因此对钢丝用盘条应采用电炉或电炉+ 炉外精炼法冶炼,盘条中 P≤0.030%、S≤0.020%等。成品钢丝显微组织中如含有游离铁素 体,会降低弹簧疲劳寿命,而控轧控冷盘条中一般均存有 5%~1.5%的游离铁素体,一般不 宜采用盘条直接生产成品钢丝。 按此标准供应的钢丝原则上成前应经铅浴处理, 消除游离铁 素体组织,成品钢丝显微组织应为纤维化索氏体组织。 (3)GB/T4358-1995《重要用途碳素弹簧钢丝》 按该标准供货的钢丝,主要用于制作在各种应力状态下工作的动态弹簧。根据弹簧工 作应力状态,钢丝分 3 个组别供货:E 组适用于中等应力动态弹簧,F 组适用于高应力动态 弹簧,G 组适用于高疲劳寿命的动态弹簧。成品钢丝考核抗拉强度,扭转,缠绕,弯曲和脱 碳五项性能指标,常见规格的力学性能如表 5。 表 5 GB/T4358-1995 重要用途碳素弹簧钢 丝 说明: ①Φ <4.0mm 的钢丝在等于钢丝直径的芯棒上、Φ ≥4.0mm 钢丝在 2 倍钢丝直径的芯 棒上缠绕 5 圈,不得有裂纹或折断。 ②Φ >1.0mm 钢丝进行弯曲试验,试样沿 R 圆弧向不同方向弯曲 900,弯曲处不得有 裂纹或折断,Φ ≤4.0mm,R=5mm;Φ >4.0mm,R=10mm。 ③G 组钢丝脱碳层≤1.0d%。 由于按该标准供货的钢丝用于制作中、高应力状态下工作的动态弹簧,成品钢丝除保 持高的弹性极限和良好的韧性指标外,还必须考虑到疲劳极限和弹簧的疲劳寿命。为此,对 钢的纯净度,非金属夹杂含量和气体含量,铁素体含量及表面脱碳程度有更高的要求。钢丝 用盘条必须采用电炉+炉外精炼法冶炼,对盘条的化学成分有更高的要求:P≤0.025%、S≤ 0.020%,Cr ≤0.10%、Ni≤0.15%(0.12%) 、Cu≤0.20%。实际生产中为提高疲劳寿命往往 将 Mn 控制在高限, 组选用 70 或 70Mn 72B) F 组选用 T8MnA 或 T9RtA, 组选用 65Mn E ( , G (Mn 可调整到 0.9-1.2%)或 67B。降低钢中 P、S 含量,提高 Mn 含量和采用炉外精炼的目 的是:消减钢中非金属夹杂含量,改善夹杂物形态和降低气体含量,提高疲劳极限和疲劳寿 命。如果钢丝显微组织中含有游离铁素体,会较大幅度地降低疲劳寿命,按该标准供货的钢 丝,成前必须进行铅淬火处理。 G 组钢丝用于制作在剧烈振动状态下工作的阀门弹簧,对疲劳寿命要求极高,所以选 用韧性更好的 65Mn 盘条,抗拉强度虽有所下降,但疲劳寿命更有保证。钢丝表面脱碳,形 成铁素体组织严重影响疲劳性能,标准对 G 组钢丝增加脱碳层检验,规定总脱碳层深度不 得大于 1.0%d,但对较大规格钢丝(Φ >4.0mm)受减面率限制,由热轧盘条带来的脱碳层 很难彻底消除,标准补充规定:征得需方同意,可供应脱碳层不超直径 1.5%d 的钢丝。 (4)GJB1497-92 《特殊用途碳素弹簧钢丝规范》 在某些特定场合,需要弹簧具有超出常规要求的弹力,如枪械弹簧,为便于携带和使 用,弹簧所占的空间很小,弹力要足够大,必须选用抗拉强度特高,韧性较好的钢丝来制作 弹簧,《特殊用途碳素弹簧钢丝》就适应这种需要的标准。 该标准规定钢丝分甲、乙、丙 3 组供货。丙组适应于较高应力弹簧,乙组适应于高应 力弹簧,甲组适用于超高应力弹簧。标准推荐钢丝采用 T9A,T10A 和 T8MnA 制造。实际 上钢丝抗拉强度随碳含量增高而上升,扭转性能(韧性指标)随碳含量上升而下降,综合考 虑,辽宁特殊钢集团大连三大钢丝公司选用加稀土的 T9A 钢丝生产甲、乙、丙组钢丝。成 品钢丝考核抗拉强度、 扭转、 扭转断口、 缠绕、 抗拉强度均匀性和尺寸均匀性六项性能指标, 常见规格的力学性能如表 6。 应该指出钢丝的超高抗拉强度是以牺牲部分塑性和疲劳寿命换来的,只适用于制作形 状简单,对疲劳寿命要求不很高的弹簧,该标准不宜推广使用。 表 6 GJB 1497-92 特殊用 途碳素弹簧钢丝规范 说明: ①每盘钢丝两端抗拉强度差不得大于 100Mpa。 ②钢丝扭转时,在规定扭转次数以内不得有肉眼可见的裂纹和分层。 ③钢丝进行缠绕试验,钢丝绕芯棒缠绕 1~5 圈后不得折断和破裂。芯棒直径等于钢丝 直径。 (5)YB/T5103-93 油淬火-回火碳素弹簧钢丝 油淬火、回火钢丝先将钢丝生产到成品尺寸,然后再进行油淬火回火处理,以回火马 氏体组织交货。 组织均匀性是决定油淬火回火钢丝性能的重要指标, 因碳素弹簧钢丝淬透性 有限, 规格太大的钢丝油淬火回火后芯部不能完全转变为马氏体, 所以标准规定油淬火回火 碳素弹簧钢丝供货直径小于 12.0mm。 与冷拉碳素弹簧钢丝相比,直径≤2.0mm 的油淬火回火钢丝抗拉强度和弹性极限低于 冷拉钢丝。但大规格钢丝(Φ ≥6.0mm)索氏体处理后,不可能采用大减面率拉拔获得高的 抗拉强度,而油淬火回火钢丝只要完全淬透,就可以获得比冷拉钢丝更高的抗拉强度。即使 在抗拉强度相同条件下,油淬火回火钢丝的弹性极限也高与冷拉钢丝。 冷拉弹簧钢丝的各向异性明显,而油淬火回火钢丝几乎各相同性。油淬火回火钢丝的 疲劳寿及抗应力松弛性能比冷拉钢丝好得多,工作温度更高(150~170℃) ,抗蠕变性能更 好。另外油淬火回火钢丝直条度好,打开盘卷后钢丝弹直,几乎无弯曲,缠绕弹簧时成形性 能更好。因此工业发达国家大规格油淬火回火碳素弹簧钢丝几乎取代了冷拉碳素弹簧钢丝。 (6)YB/T5102-93《阀门用油淬火回火碳素弹簧钢丝》 YB/T5102-93 与 YB/T5103-93 的关系相当于 GB/T4358-1995 与 GB/T4357-89 的关系。 前者用于制作动态弹簧,后者是通用标准,主要用于制作静态弹簧。由于动态油淬火回火弹 簧对组织均匀性要求更严格,碳素钢淬透性有限,YB/T5102 规定供货规格更小(直径≤ 6.0mm)

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