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弹簧钢是指由于在淬火和回火状态下的弹性,而专门用于制造弹簧和弹性元件的钢。钢的弹性取决于其弹性变形的能力,即在规定的范围之内,弹性变形的能力使其承受一定的载荷,在载荷去除之后不出现 变形。
弹簧钢应具有优良的综合性能,如力学性能(特别是弹性极限、强度极限、屈强比)、抗弹减性能(即抗弹性减退性能,又称抗松弛性能)、疲劳性能、淬透性、物理化学性能(耐热、耐低温、抗氧化、耐腐蚀等)。为了满足上述性能要求,弹簧钢具有优良的冶金质量(高的纯洁度和均匀性)、良好的表面质量(严格控制表面缺陷和脱碳)、的外形和尺寸。
根据GB/T 13304《钢分类》标准,按照基本性能及使用特性一,弹簧钢属于机械结构用钢;按照质量等级,属于特殊质量钢,即在生产过程中需要特别严格控制质量和性能的钢。按照中国习惯,弹簧钢属于特殊钢 ,制作弹簧钢的时候技术要求比较高,技术的过硬直接决定品质的高低。
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根据GB/T 13304 标准,弹簧钢按照其化学成分分为非合金弹簧钢(碳素弹簧钢)和合金弹簧钢。
碳素弹簧钢的碳含量(质量分数)一般在0.62%~0.90%。按照其锰含量又分为一般锰含量(质量分数) (0.50%~0.80%)如65、70、85和较高锰含量(质量分数) (0.90~1.20%),如65Mn两类。
55Si2MnA合金弹簧钢
合金弹簧钢是在碳素钢的基础上,通过适当加入一种或几种合金元素来提高钢的力学性能、淬透性和其他性能,以满足制造各种弹簧所需性能的钢。
55Si2MNA合金弹簧钢的基本组成系列有,硅锰弹簧钢、硅铬弹簧钢、铬锰弹簧钢、铬钒弹簧钢、钨铬钒弹簧钢等。在这些系列的基础上,有一些牌号为了提高其某些方面的性能而加入了钼、钒或硼等合金元素。此外,还从其他钢类,如优质碳素结构钢、碳素工具钢、高速工具钢、不锈钢,选择一些牌号作为弹簧用钢。
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按照生产加工方法分类
热轧 (锻) 钢材 包括热轧轧圆钢、方钢、扁钢、钢板,锻制圆钢、方钢。
冷拉 (轧) 钢材 包括钢丝、钢带、冷拉材 (冷拉圆钢)。
按照钢材交货状态分类
热轧 (锻) 钢材
以热轧 (锻) 状态交货 钢材经热成形制成弹簧,然后进行淬火和回火处理。
以退火状态交货 钢材经冷成形制成弹簧,然后进行淬火和回火处理。
以上均应符合相应的交货状态硬度的规定。
冷拉 (轧) 钢材
钢丝
① 铅浴等温淬火冷拉钢丝(又称派登脱处理冷拉钢丝) 钢丝制成弹簧后只需进行低温回火,以应力。
② 油淬火和回火钢丝 冷拉成所需尺寸后,进行连续加热、连续油淬火和铅回火。钢丝制成弹簧后只需进行底温火,以应力。
③ 冷拉钢丝 (即不经淬火和回火处理的钢丝)
a. 以冷拉状态交货。b. 以退火、正火或回火处理状态交货。
以上两种状态交货的钢丝制成弹簧后均需进行淬火和回火处理。
钢带
① 冷轧状态交货 制成弹簧后需进行低温回火,以应力。② 淬火和回火状态交货 制成弹簧后需进行低温回火,以削除应力。③ 退火火状态交货 制成弹簧后需进行淬火和回火处理
冷拉钢材
以退火状态交货 钢材经冷成形制成弹簧,然后进行淬火和回火处理。
其他分类方法
除以上所述外,还有一些其他分类方法,例如:
按交货条件要求不同可分为按化学成分(力学性能)交货和按淬透性交货。
按弹簧工作条件可分为承受静载荷弹簧钢、承受冲击载荷弹簧钢、耐高(低)温弹簧和耐腐蚀弹簧钢等。
PCRNi3MOVA圆钢陷入水深火热之中
进入5月份以来,国内PCrNi3MoVA圆钢市场经历了再一次的“暴涨暴跌”,五一节前和节后国内钢材市场再次暴涨,一举突破了历史高位,全国螺纹钢现货均价一度冲破了6200元大关,全国热轧钢板现货均价一度冲破了6600元大关,而后快速回落调整,截至5月18日,全国螺纹钢现货均价调整到了5739元,较历史 价下跌497元;全国42CrMO热轧钢板现货均价调整到了6184元,较历史 价下跌481元。
目前来看,PCRNi3MOVA圆钢陷入水深火热之中这一轮的下跌行情仅仅可以看作是调整行情,而非反转行情,其理由有以下三个方面:
其一是钢铁产量到底是否可以到达同比下降,这是一场长时间的博弈。5月18日, 发展改革委于在新闻发布会上表明,目前各地正在重点围绕退出产能、项目建设、历次检查整改落实、举报核查等情况开展自查自纠,将于5月30日前向钢铁行业化解过剩产能和脱困发展工作部际联席会议办公室报送自查自纠情况。下一步,部际联席会议成员单位将分别带队,组成若干个现场检查组开展钢铁去产能“回头看”实地检查。但另一方面,国内钢厂在利润不断扩大的刺激下,生产积极性仍然较足,这将对钢铁产量实质性下降形成明显的掣肘,同时也将对钢市的行情产生明显的影响。
其二是钢厂的挺价意愿明显,从6月份宝钢、鞍钢、河钢、首钢对于国内期货销售价格的调整来看,不论从棒线材还是板材来说都是以上涨为主,上调的幅度在100-700元不等。这将对国内现货市场形成一个明显的提振效果。
其三是成本端的支撑明显增强。国际铁矿石价格一路上冲到新的历史高位,然后略有调整,截至5月17日,普氏铁矿石价格指数达到了217美元,较新的历史高位回落16.1美元。与此同时,国内主要原料市场价格也在明显上涨。截至5月18日,唐山焦炭的价格达到了2720元,较4月底上涨420元;唐山铁精粉的价格达到了1610元,较4月底上涨200元;唐山废钢的价格达到了3650元,较4月底上涨230元。
PCRNi3MOVA圆钢陷入水深火热之中
短期来看,国内钢材市场的调整行情还将延续,但在供给侧博弈、钢厂强挺价、成本强支撑的共同作用下,6月份的国内钢材市场价格可能还会迎来上涨行情。
5月钢材市场跌宕起伏,昨天经历一夜惊魂!国常会再次强调保障大宗供给,遏制价格不合理上涨,政策利空预期继续加大。期钢大跳水,日内继续走弱,现货42CrMO钢板下调,弱势不改。
面对价格上涨,发改委和市场监管总局近日赴河北进行联合调研;同时,国务院常务会议中,再次强调要做好大宗商品保供稳价工作,“既要发挥市场在资源配置中的决定性作用,保供稳价,也要更好发挥政府作用,打击垄断和囤积居奇。
大商所、郑商所发文提示风险,并对动力煤保证金、拟对铁矿石交割质量标准和质量升贴水等进行调整。
PCRNi3MOVA圆钢陷入水深火热之中
面对钢材价格上涨,相关部门提示钢材生产、经营企业要严格遵守法律法规,规范价格行为,不得捏造、散布涨价信息,扰乱市场价格秩序;不得相互串通,操纵钢材市场价格;不得在生产成本未发生明显变化的情况下,大幅提高钢材销售价格,推动钢材价格过快、过高上涨,损害其他经营者和消费者合法权益。市场监管部门一旦发现价格违法行为,将依法予以查处,并公开曝光。
经过一系列的政策调控,钢材价格5月14日开始下跌,持续至今。有分析师表示,接下来的降幅可能不会像前几天那样大起大落,而是呈现缓慢收窄的态势。
库存再降72万吨,降幅收窄
本周五大品种库存再降72万吨,降幅较上周有所收窄。分品种来看,螺纹钢厂库本周有小幅增加,表观需求整体较上周下降83万吨,与近期价格持续下跌,观望情绪推升有关。
PCRNi3MOVA圆钢陷入水深火热之中
现货方面,成交清淡,商家持续下调报价:
螺纹钢24个市场下跌100-390,20mmHRB400E平均价格5401元/吨,较上个交易日下调269元/吨;
热卷24个市场下跌150-470,4.75热轧板卷平均价格5752元/吨,较上个交易日下调371元/吨;
中板24个市场下跌100-460,14-20mm普中板平均价格5906元/吨,较上个交易日下调322元/吨。
政策利空预期加大叠加外围市场不利因素扰动,市场看空心态较浓,现货成交清淡,商家不断下调报价,预计明日钢价延续下跌行情。
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60Si2CrA弹簧钢板60Si2CrA圆钢属于高强度弹簧钢
60Si2CrVA高强度弹簧钢。淬透性高,热处理工艺性能好。因强度高,卷制弹簧后应及时处理内应力 制造载荷大的重要大型弹簧。60Si2CrA可制汽轮机汽封弹簧、调节弹簧、冷凝器支承弹簧、高压水泵碟形弹簧等。60Si2CrVA钢还制作极重要的弹簧,如常规武器取弹钩弹簧、破碎机弹簧。
60Si2CrA弹簧钢GB/T 1222-2007本标准规定了热轧、锻制、冷拉弹簧钢的订货内容、尺寸、外形、重量及允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志和质量证明书等。本标准适用于直径或边长不大于100mm的弹簧钢圆钢和方钢(以下简称棒材)、厚度不大于40mm的弹簧钢扁钢、直径不大于25mm的弹簧钢盘条(不包括油淬-回火弹簧钢丝盘条(YB/T 5365))。经供需双方协商,也可供应直径或边长大于100mm的棒材、厚度大于40mm的扁钢和直径大于25mm的盘条。本标准规定的牌号及化学成分也适用于钢锭、钢坯及其制品。
60Si2CrA弹簧钢板60Si2CrA圆钢属于高强度弹簧钢
弹簧钢要求较高的强度和疲劳极限,一般在淬火+中温回火的状态下使用,以获得较高的弹性极限。热处理工艺技术对弹簧内在质量有着至关重要的影响。因此,如何进一步提高弹簧疲劳寿命,需进一步研究,尤其是化学表面改性热处理、喷丸强化等都对弹簧疲劳寿命产生重要影响。为进一步强化气门弹簧的表面强度、增加压应力、提高疲劳寿命,气门弹簧成形后,要进一步经过渗氮、低温液体碳氮共渗或硫氮共渗处理,然后经喷丸强化。例如,日本将f4mm的si-cr油淬钢丝经450℃×4.5h低温体碳氮共渗与经400℃×15min中温回火进行对比,其疲劳极限可提高240mpa。氮的渗入,不仅了脱碳的不良影响,而且还提高了残余压应力,同时经渗氮和低温液体碳氮共渗的气门弹簧高温强度提高,150℃时的变形量为0.2%(规定值为0.5%),250℃的变形量为0.56%,提高了气门弹簧的热稳定性和抗松弛稳定性,但渗氮和液体碳氮共渗时间应严格控制,否则会形成网状硫化物和网状氮化物,反而会降低其疲劳强度。
60Si2CrA弹簧钢板60Si2CrA圆钢属于高强度弹簧钢
气门弹簧提高强度的方法还可以选择喷丸,经生产实践表面气门弹簧喷丸可用两种丸粒,一种直径为0.8mm,其显微硬度为720hv0.2,另一种直径0.25mm,其显微硬度为800hv0.2,三次喷丸可达到较好的强化效果,又可使表面质量得到改善。
合金化
碳是钢中的主要强化元素,对弹簧钢的影响往往超过其他合金元素。根据使用要求,弹簧钢材料应是中高碳的合金钢。当今世界各国普遍采用的弹簧钢,含碳量绝大部分在0.45%~0.65%。
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为了克服弹簧钢强度提高后韧性和塑性降低的难题,也有降低碳含量的趋势。中国对低碳马氏体弹簧钢进行了深入的研究,如28mnsib、35mnsib等,其碳含量在0.30%左右。实践表明,这些弹簧钢可以在低温回火的板条状马氏体组织下使用,有足够强度和优良的综合力学性能,尤其是塑性、韧性极好。日本研究开发的几种高强度弹簧钢,如uhs1900、vhs2000、nd120s、nd250s等,碳含量均在0.40%左右。
合金元素在弹簧钢中的主要作用是提高力学性能、改善工艺性能及赋予某些特殊性能(如耐高温、耐蚀)等。
很多弹簧钢以硅为主要合金元素,它是对弹减抗力影响 的合金元素,这主要是由于硅具有强烈的固溶强化作用;同时,硅能抑制渗碳体在回火过程中的晶核形成和长大,改变回火时析出碳化物的数量、尺寸和形态,提高钢的回火稳定性。目前,国内钢材牌号中wsi为1.8%~2.2%,是现有标准中含硅 的弹簧钢。但硅含量如果过高,将促进钢在轧制和热处理过程中的脱碳和石墨化倾向,并且使冶炼困难和易形成夹杂物,因此,过高硅含量弹簧钢的使用仍需慎重。
60Si2CrA弹簧钢板60Si2CrA圆钢属于高强度弹簧钢
由于铬能够显著提高钢的淬透性,阻止si-cr钢球化退火时的石墨化倾向,减少脱碳层,因此是弹簧钢中的常用合金元素,以铬为主要强化元素的弹簧钢50crv使用较广泛。
60Si2CrA圆钢化学成分锰是提高淬透性有效的合金元素,它溶入铁素体中有固溶性化作用。研究表明,wmn必须大于0.5%,以使淬火时弹簧钢心部完全较变为马氏体,但当wmn超过1.5%时,韧性明显下降,这在选择弹簧钢时应优先考虑的。
钼可以提高钢的淬透性,防止回火脆性,改善疲劳性能,现有标准中加钼的弹簧钢不多,加入量一般在0.4%以下。
钒是强碳化物形成元素,固态下所析出的细小弥散的mc型碳化物具有很强的沉淀强化效果。在35crmnb钢中加入0.11%v,可显著提高钢的淬透性,还发现钒能有效降低35simnb钢的脱碳敏感性,认为这与钒降低钢中有效固溶碳、防止晶粒长大和阻止晶界扩散并提高抗氧化性有关。