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不锈钢弹簧钢有哪些分类?
来源:
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作者:
东启特钢
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发布时间:
2021-04-27
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不锈钢弹簧钢有哪些分类?
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模具钢
小编的整理分享。
说到不锈钢弹簧钢,可能有人会问,是不锈钢还是弹簧钢?弹簧钢会生锈吗?不锈钢弹簧钢是怎么分类的?其实前者指的是碳弹簧钢和合金弹簧钢。这两种材料在干燥空气和非腐蚀性介质中使用,疲劳极限比较稳定。然而,在潮湿空气、海洋大气和腐蚀性介质中,钢丝的疲劳极限随着应力循环次数的增加而不断降低。
为此,针对硬度腐蚀导致的弹簧失效,开发了一系列不同耐蚀性的不锈钢弹簧钢丝。现在我们来看看不锈钢弹簧钢是怎么分类的。
目前国际上常用的不锈钢弹簧钢约有10个牌号,按显微组织可分为马氏体型、铁素体型和奥氏体型;根据加工和使用方法,可分为三种类型:相变强化、变形强化和沉淀硬化。一般来说,马氏体钢属于相变强化弹簧钢,通常以轻拉或退火状态供应。钢丝缠绕成弹簧后,淬火回火,得到回火马氏体或索氏体组织。退火或轻拉状态的马氏体钢丝强度适中,柔韧性好,可加工成各种形状复杂的弹簧元件。弹簧元件经调质处理后,性能均匀、各向同性、耐腐蚀性好,在空气、水、蒸汽和一些弱酸性介质中具有相对稳定的疲劳极限。马氏体弹簧钢在国内常用的有20Cr13不锈钢、30Cr13不锈钢、32Cr13Mo不锈钢、12Cr12Ni2不锈钢、20Cr17Ni2不锈钢等。常用的国外品牌有414不锈钢、420不锈钢、420J2不锈钢、431不锈钢、15х12н2м不锈钢、420S45不锈钢等,成品弹簧用马氏体钢丝的抗拉强度一般不超过950MPa,其生产工艺与耐热不锈钢相同。各国都在不锈钢丝通用标准中列出了这类钢,我国马氏体不锈钢丝的标准见GB/T4240-2009。
铁素体不锈钢不能调质强化,属于变形强化弹簧钢。一般来说,铁素体不锈钢的耐蚀性略好于马氏体不锈钢,铁素体钢具有良好的冷加工性能,可以承受90%以上的压下率拉拔,但其冷加工强化系数较低,成品钢丝的抗拉强度一般不超过1100N/mm2,多用于制作低应力弹簧或进一步加工成形状复杂的异形弹簧。铁素体弹簧钢丝为国内常用的06Cr11Ti不锈钢、06Cr12Nb不锈钢、10Cr17不锈钢、10Cr17Mo不锈钢,以及国外常用的409不锈钢、409Nb不锈钢、430不锈钢、434不锈钢、SUS430不锈钢、GARBA17C1不锈钢。铁素体不锈钢弹簧钢丝可按GB/T4240-2009冷拉状态订购,成品抗拉强度由供需双方确定。
奥氏体不锈钢具有优异的耐腐蚀性。虽然不能通过热处理进行强化,但具有优异的冷加工塑性和较高的冷加工强化系数,通过大面积压下率拉拔可以达到相当高的强度。形变强化奥氏体不锈钢的耐蚀性优于马氏体钢和铁素体钢,并能在低温和高温下保持良好的强度和韧性。钢丝具有弱磁性(一些等级是非磁性的),用于制造在腐蚀性环境和各种腐蚀性介质中使用的弹性元件。从石油、化工、纺织等传统行业到食品加工、家电、日用化妆品,奥氏体不锈钢弹簧钢与其他钢丝相比具有不可替代的作用。奥氏体不锈钢的牌号有很多种,按美国习惯分为200系列、300系列和沉淀硬化型。200系列是铬锰镍氮钢,300系列是铬镍和铬镍钼钢。美国标准ASTM A313-2003不锈钢弹簧钢丝有2个等级的200系列:XM-28不锈钢和S20430(204Cu),6个等级的300系列是302不锈钢和3000。国内常用的300系列奥氏体不锈钢弹簧钢丝有12Cr18Ni9不锈钢、06Cr19Ni9不锈钢、06Cr17Ni12Mo2不锈钢、10Cr18Ni12不锈钢、09Cr18Ni9Ti不锈钢和24c r19200系列奥氏体不锈钢弹簧钢为07Cr12Mn5Ni4Mo3Al不锈钢、20Cr15Mn15Ni2N不锈钢、12Cr17Mn8Ni3Cu3N不锈钢和12Cr18Mn9Ni5N不锈钢。常用国外品牌有302不锈钢、304H不锈钢、316H不锈钢、SUS302不锈钢、SUS304不锈钢、SUS304N1不锈钢、SUS316L不锈钢、302不锈钢、301S81不锈钢、X12CrNi17.7不锈钢、XM-28不锈钢、201不锈钢、S20430不锈钢(204Cu)等
马氏体弹簧钢可以通过热处理进行强化,但耐蚀性一般,因此弹簧在低温下使用时有脆化倾向。奥氏体弹簧钢具有良好的耐腐蚀性和冷加工塑性,但不能通过热处理进行强化;沉淀硬化不锈钢兼有两者的优点,固溶(退火)状态较软,易于加工成型;高强度可以通过拉伸获得;具有与奥氏体不锈钢相当的耐腐蚀性。此外,沉淀硬化不锈钢弹簧丝通过冷拉达到一定的强度,然后经过适当的时效处理沉淀析出相,进一步提高了钢丝的强度。常用的沉淀硬化钢牌号有07Cr17Ni7Al不锈钢、07Cr15Ni7Mo2Al不锈钢和06Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢,其中07Cr17Ni7Al不锈钢和07Cr15Ni7Mo2Al不锈钢是奥氏体沉淀硬化不锈钢,主要用于制造飞机发动机、武器和仪器的弹簧、天线和紧固件。06Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢属于马氏体沉淀硬化不锈钢,用于制造高强度容器、高强度螺栓和有一定耐腐蚀要求的喷气发动机零件。国内常用的沉淀硬化不锈钢丝牌号有07Cr17Ni7Al不锈钢和06Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢。常用的国外品牌有630不锈钢、631不锈钢、632不锈钢、XM-16不锈钢、SUS631J1不锈钢、301S81不锈钢、X7CrNiAl17.7不锈钢等。
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