弹簧钢 60Si2Mn 宝钢

60Si2Mn弹簧钢简介

60Si2Mn弹簧钢特性及适用范围

  材料名称： 60Si2Mn，执行标准：GB/T 1222-1984 。60Si2Mn合金弹簧钢是应用广泛的硅锰弹簧钢，强度、弹性和淬透性较55Si2Mn稍高。60Si2Mn合金弹簧钢适于铁道车辆、汽车拖拉机工业上制作承受较大负荷的扁形弹簧或线径在30mm以下的螺旋弹簧、板簧也适于制作工作温度在250 ℃以下非腐蚀介质中的耐热弹簧以及承受交变负荷及在高应力下工作的大型重要卷制弹簧。

60Si2Mn弹簧钢化学成份

   碳 C ：0.56～0.6

   硅 Si：1.50～2.00

  锰 Mn：0.60～0.90

  硫 S ：≤0.035

  磷 P ：≤0.035

  铬 Cr：≤0.35

  镍 Ni：≤0.35

  铜 Cu：≤0.25

60Si2Mn弹簧钢力学性能

  抗拉强度 σb (MPa)：≥1274(130)

  屈服强度 σs (MPa)：≥1176(120)

  伸长率 δ10 (%)：≥5

  断面收缩率 ψ (%)：≥25

  硬度 ：热轧,≤321HB;冷拉+热处理,≤321HB

60Si2Mn弹簧钢热处理规范及金相组织

  热处理规范：淬火870℃±20℃,油冷; 回火480℃±50℃(特殊需要时,±30℃)。

  晶相组织：回火屈氏体。

  交货状态：热轧钢材以热处理或不热处理状态交货，冷拉钢材以热处理状态交货。

60Si2Mn弹簧钢热处理方法

  60Si2Mn热处理方法有等温回火和分级淬火、亚温淬火及高温回火、 形变热处理的工艺方法。使用该方法能有效地提高60Si2Mn弹簧钢的强韧性和使用寿命。 60Si2Mn属于弹簧钢,适宜制作汽车钢板弹簧。 60Si2Mn弹簧钢热处理有等温回火和分级淬火、亚温淬火及高温回火、形变热处理的工艺方法。使用该方法能有效地提高60Si2Mn弹簧钢的强韧性和使用寿命。

60Si2Mn弹簧钢热处理工艺

  球化退火：采用850度加热、油冷淬火、短时间等温球化工艺（790度加热25Min，急冷到680度保温1H，炉冷到500度出炉），可获得理想的球化组织。60Si2Mn钢淬火温度正常取850度~870度，油冷。回火温度视模具零件的硬度要求而取，如 400度回火，硬度46HRC; 500度回火，硬度40HRC； 600度回火，硬度34HRC。 在150~160度之间回火性能得到*佳的配合，注意必须避开300度左右的回火脆性区。要求有较高韧性的工模具、要求尺寸稳定性好的量具，回火温度可以提高到250度左右，硬度为55~60HRC，有较好的韧性。 AC1-755，Ac3=810，Ar1=700,Ar3=770,Ms-300～305， 退火；750C-炉冷-HBS≤222 正火；830～860C-空冷-HBS≤302 淬火；870C-油-HRC>61 不同温度回火后的硬度值HRC： 150C-61，200C-60，300C-56，400C-51，500C-43，550C-38，600C-33，650C-29 常用回火温度430～480C，水或空气，HRC45～50 以下是汽车钢板弹簧热处理的参数 淬火加热保温时间与厚度有关：mm/min，6.5/2，8/3，8.5-10/4，12/5 回火保温时间与厚度有关：mm/min，<10/25-30，10-15/30-35，15-20/40-45，20-25/45-50。

60Si2Mn弹簧钢密度

  60Si2Mn密度为7.85g/cm3。60Si2Mn是应用广泛的硅锰弹簧钢，强度、弹性和淬透性较55Si2Mn稍高。适于铁道车辆、汽车拖拉机工业上制作承受较大负荷的扁形弹簧或线径在30mm以下的螺旋弹簧.

60Si2Mn弹簧钢对应各国牌号

  对应美国牌号：II92600

  对应日本牌号：SUP7

  对应德国牌号：60SiCr7

  对应英国牌号：25II60

  对应法国牌号：61SiCr7

      弹簧是机械行业和日常生活中*常用的零件。弹簧在弹性范围内使用，卸载后应回复到原来位置，希望塑性变形越小越好，因此钢丝应具有高的弹性极限，屈服强度和抗拉强度。屈强比越高，弹性极限就越接近抗拉强度，因而越能提高强度利用率，制成的弹簧弹力越强。 

弹簧依靠弹性变形吸收冲击能量，所以弹簧钢丝不一定要有很高的塑性，但起码要有能承受弹簧成型的塑性，以及足够的能承受冲击能量的韧性。 

  弹簧通常在交变应力作用下长期工作，因此要有很高的疲劳极限，以及良好的抗蠕变和抗松弛性能。 

  在特定环境中使用的弹簧，对钢丝还会有一些特殊要求，例如：在腐蚀介质中使用的弹簧，必须有良好的抗腐蚀性能。精密仪器中使用的弹簧，应具有长期稳定性和灵敏性，温度系数要低，品质因素要高，后效作用要小，弹性模量要恒定。在高温条件下工作的弹簧，要求在高温时仍能保持足够的弹性极限和良好的抗蠕变性能等。 

  此外，还应考虑弹簧钢丝的成形工艺和热处理工艺。冷拉弹簧钢丝和油淬火回火弹簧钢丝都以供货状态钢丝直接绕制弹簧，弹簧成形后经消除应力处理直接使用。冷拉弹簧钢丝的抗拉强度要略高于油淬火回火钢丝。大规格冷拉钢丝弹力太大，绕制弹簧很困难，所以冷拉弹簧钢丝使用规格一般小于8.0mm，油淬火回火钢丝使用规格一般小于13.0mm。实际上直径13.0mm弹簧多选用轻拉状态弹簧钢丝，冷拉绕制成形后再淬回火使用。直径15.0mm以上钢丝大多采用加热绕制工艺制簧。 

  弹簧根据运行状态可分为静态簧和动态簧。静态弹簧指服役期振动次数有限的弹簧，如安全阀弹簧，弹簧垫，秤盘弹簧，定载荷弹簧，机械弹簧，手表游丝等。动态弹簧指服役期振动次数达1×106次以上的弹簧，如发动机阀门弹簧，车辆悬挂簧，防震弹簧，联轴器弹簧，电梯缓冲弹簧等。静态弹簧选材时主要考虑抗拉强度和稳定性，动态弹簧选材时主要考虑疲劳，松弛及共振性能。 

  弹簧根据负荷状况可分为轻载荷、一般载荷和重载荷三种状态。轻载荷指承受静态应力，应力较低，变形量较小的弹簧，如安全装置用弹簧，吸收振动用弹簧等。设计使用寿命103～104次。 

  一般载荷指设计寿命105～106次，在振动频率300次/min条件下使用的普通弹簧。在许用应力范围内，寿命保证1×106次，载荷应力越低，寿命越长。 

  重载荷指长时间工作、振动频繁的弹簧。如阀门弹簧，空气锤、压力机、液压控制器弹簧，其载荷较高，常常在低于许用应力10%左右使用，使用寿命大于1×106次，通常为107次。 

  弹簧选材的原则是：首先满足功能要求，其次是强度要求，*后才考虑经济性。 

碳素弹簧钢是弹簧钢中用途广泛，用量*大的钢类。钢中含0.60%～0.90%的碳和0.3%～1.20%的锰，不再添加其它合金元素，使用成本相对较低。碳素弹簧钢丝经适当的加工或热处理，可以获得很高的抗拉强度，足够的韧性和良好的疲劳寿命。但碳素钢丝的淬透性低，抗松弛性能和耐蚀性能差，弹性模量的温度系数较大(高达300×10-6/℃)，适用于制造截面较小，工作温度较低(120℃>)的弹簧。 

合金弹簧钢一般含0.45%～0.70%的碳和一定量的Si，Mn，Cr，V，W及B等合金元素。合金元素的加入改善弹簧钢的抗松弛性能，提高钢的韧性，同时显著提高钢的淬透性和使用温度，适用于制造较大截面，较高温度下使用的弹簧。