弹簧钢 60CrMnA 宝钢-中天

60CrMnA
钢材名称弹簧钢
牌 号60CrMnA
执行标准GB/T 1222-2007
密 度7.85 cm/g*3
1特性及适用范围
60CrMnA弹簧钢较高强度、塑性和韧性，淬透性较好，过热敏感性比锰钢低、比硅锰钢高，脱碳倾向比硅锰钢小，回火脆性大。故应选择合适的回火温度和冷却速度；一般在淬火并中温回火状态下使用60CrMnA用于车辆、拖拉机工业上制作负荷较重、应力较大的板簧和直径较大的螺旋弹簧。
2化学成份
碳 C ：0.56～0.64硅 Si：0.17～0.37
锰 Mn：0.70～1.00
硫 S ：≤0.030
磷 P ：≤0.030
铬 Cr：0.70～1.00
镍 Ni：≤0.35
铜 Cu：≤0.25
3力学性能
抗拉强度 σb (MPa)：≥1225(125)
条件屈服强度 σ0.2 (MPa)：≥1078(110)
伸长率 δ5 (%)：≥9(供参考)
断面收缩率 ψ (%)：≥20
硬度 ：热轧,≤321HB;冷拉+热处理,≤321HB
4热处理规范及金相组织
热处理规范：淬火830～860℃,油冷; 回火460～520℃。
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。
5焊接工艺
氩弧焊对焊工艺
为了减小电极的消耗，选择直流正接进行线材的对焊试验，即选用直流电源，线材接电源的正极，钨极接电源的负极。
含1%或2%氧化钍的钨极发射电子效率高，电流承载能力好，且抗污染性能好，引弧容易并且电弧比较稳定。为了便于操作，选择直径为2 mm的较细的钍钨极，并且电极前端磨尖。
由于氩气较低的电弧电压特性对于薄板和线材的手弧焊特别有益，因此选择氩气做保护气体。
试验选用直流手工氩弧焊机，焊接前，将钢丝两端头仔细磨平，为防止焊点产生气孔，用丙酮将端头油污清洗干净。将两端磨平的线材放在平整洁净的对正板上，使两端头对正，接头处不留间隙，用压铁压住接头两侧。将线材接焊机正极，钨极接负极，分别将电流调至20 A，15 A，10 A，8 A进行焊接。焊接时，在接头旁边引燃点弧并使之燃烧稳定，将电弧移至接头处使接头金属熔化后迅速将电弧熄灭，同时轻微施加顶锻力，冷却后即完成焊接过程，焊接过程中不使用填充焊丝。
试验发现，当焊接电流为20 A时，电弧燃烧剧烈，接头处金属飞溅严重，焊点塌陷严重。当电流调至15 A时，电弧燃烧较平稳，熔池飞溅少，但焊缝仍有塌陷。但电流降至10 A时，引弧容易，电弧燃烧稳定，焊缝处没有塌陷现象。图2为焊接电流10 A时，用数码相机在Leica MZ6型体视显微镜下拍下的焊接接头形状。可以看出，接头的圆柱度较好，将其打磨后能满足线锯的要求。当电流调至8 A以下时，引弧困难且电弧不稳定，难以完成焊接过程。
焊接接头试验
由于60CrMnA钢具有过热倾向，因此焊接热影响区对接头的力学性能影响很大。直径0.7 mm的65Mn钢丝经氩弧焊对焊后接头处非常硬脆，轻轻折弯焊点处，就会在熔合线或焊缝处脆断，断口呈明显的脆性断裂形貌。所得接头由焊缝和热影响区组成，沿接头轴线测试从焊缝中心至母材各个区域的显微硬度。测量结果表明，从母材到热影响区及焊缝中部，显微硬度急剧增加，焊缝中部硬度达HV 1 060，这说明热影响区及焊缝中部生成了硬脆组织。对于这种具有硬脆组织的接头，为了提高其韧性和塑性，降低其硬度，获得硬度、强度、塑性和韧性的适当配合，必须对焊接接头进行适当的回火处理。热处理后，应将热影响区的脆性消除，同时应能使母材保持一定的强度和弹性。回火在箱式电阻炉内进行，回火工艺见表1。将回火后的钢丝焊接接头处仔细打磨，使其直径与母材直径大致相等，再在WE-50拉伸试验机上进行拉伸试验。每种回火处理的试样取三根，取其拉力的平均值。
由试验可以看出，330℃以上热处理后，母材弹性基本消失，且断裂均发生在母材处，而不发生在焊点及其热影响区，这说明热处理后虽然热影响区的脆性完全消失，但母材的强度被大大削落（经试验，所用母材的抗拉强度为1 663 MPa）。260℃保温10 min时，虽然材料弹性基本不变，但热影响区的脆性不能消除。当加热温度为280℃，保温10 min时效果*好，热影响区的抗拉强度只比母材降低20%左右，而母材的弹性消失较小。将280℃回火处理的焊头沿轴线方向测试纵剖面上各个区的显微硬度，发现焊缝处的*高硬度值降低到HV 500左右，比未处理时的硬度降低大约1倍。 焊好的环形钢丝不但应能满足一定的强度和弹性要求，而且具有一定的疲劳强度.



日本弹簧钢：SUP6 SUP7 SUP9 SUP9A SUP10 SUP11A SUP12 SUP13 SUJ2 SUJ3 SUJ4 SUJ5 SUP10-CSP SK55-CSP SK85-CSP S70C-CSP S65C-CSP S60C-CSP S55C-CSP S50C-CSP SK3 SK4 SK5 SK7 SK9
韩国弹簧钢：SPS1 SPS3 SPS4 SPS5 SPS5A SPS6 SPS7 SPS8 SPS9 STB1 STB2 STB3 STB4 STB5 SH590P SH590S
瑞典弹簧钢：1770 1774 1778 1912 1914 1922 1926 1940 1957 1973
英国弹簧钢：38Si7 45SiCrV6-2 46Si7 46SiCrMo6 50SiCrMo6 51CrV4 52CrMoV4 52SiCrNi5 54SiCr6 54SiCrV6 55Cr3 56Si7 56SiCr7 60Cr3 60CrMo3-1 60CrMo3-2 60CrMo3-3 60SiCrV7 61SiCr7 251A85 251A60 251H60 525A58 525A60 525H60 525A61 658A57 658A57 704A60 705A60 705H60 735A51 735H51 735A54 805H60 925A60 251A85 251A60 251H60 525A58 N525A60 535A99 805A20 832H13
德国弹簧钢：C67S CK67 C75S CK75 C85S CK85 C100S CK101 38Si6         38Si7 46Si7 51Si7 56Si7 55Si7 1.1231 1.1248 1.1269 1.1274               1.5022 1.5023 1.5024 1.5025 1.5023 1.5028 1.5029 15142 1.5225       1.7102 1.7103 1.7106 1.7018
国际标准弹簧钢：38Si7 46Si7 51CrV4 52CrMoV4 55Cr3 55SiCr6-3 55SiCrV6-3 56SiCr7 60Cr3 60CrMo3-3 60Si8
美国弹簧钢：ASTMA228 ASTMA227 ASTMA679 ASTMA229 ASTMA231 ASTMA232 ASTMA878 ASTMA401 AISI302 ASTMA313 AISI316 ASTMA313 AISI631 A-286 Inconel718 InoconelX-750 AMS5698 AMS5699 AISI1050 ASTMA682 AISI1074
中国中国弹簧钢:65 70 75 80 85 65Mn 55Si2Mn 55Si2MnB 55SiMnVB 60Si2Mn 60Si2MnA 60Si2CrA 60Si2CrVA 60CrMnA 50CrMn 55CrMnA 50CrVA 60CrMnBA 60CrMnMoA 30W4Cr2VA 100CrMn6 100CM6 100CrMn7 100CrMnMo8 100CrMo7-2 100CD7 100CrMo7-3 100CrMo8-3 8E3 C54E4 C55E3 C70E3 X12MoCrNi4-4-3 X46Cr13 X75WCrV18-4-1 X82WMoCrV6-5-4 Z85WDCV6 X89CrMoV18-1 X105CrMo17 Z100CD17