如前所述,傳統(tǒng)的彈簧鋼的強(qiáng)度水平難以滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的要求。解決這一問題的一個(gè)重要途徑便是如何充分發(fā)揮合金元素的作用,達(dá)到最佳合金化效果。

      碳是鋼中的主要強(qiáng)化元素,對彈簧鋼性能的影響往往超過其他合金元素。彈簧鋼需要較高的強(qiáng)度和疲勞極限,一般在淬火+中溫回火的狀態(tài)下使用,以獲得較高的彈性極限。為保證強(qiáng)度,彈簧鋼中必須含有足夠的碳。但隨鋼中碳含量的上升,鋼的塑性、韌性會(huì)急劇下降。當(dāng)前世界各國所廣泛使用的彈簧鋼,碳含量絕大部分在0.45%～0.65%。為了克服彈簧鋼強(qiáng)度提高后韌性和塑性降低的難題,也有把碳含量降低的趨勢。當(dāng)前納入標(biāo)準(zhǔn)的彈簧鋼中含碳較低的有日本的SUP10(0.47%～0.55%)、美國的6150(0.48%～0.53%)、德國的38Si7(0.35%～0.42%)、法國的45C4(0.41%～0.48%)等。國內(nèi)對低碳馬氏體彈簧鋼進(jìn)行了深入的研究,并開發(fā)出了一系列的低碳彈簧鋼,如28SiMnB、35SiMnB、26Si2MnCrV等,其碳含量在0.30%左右。研究結(jié)果表明,這些彈簧鋼可以在低溫回火的板條狀馬氏體組織下使用,有足夠強(qiáng)度和優(yōu)良的綜合力學(xué)性能,尤其是塑、韌性極好。日本最近研究開發(fā)的幾種高強(qiáng)度彈簧鋼,如UHS1900、UHS2000、ND120S、ND250S等,碳含量均在0.40%左右。

      可見,降低彈簧鋼中的碳含量是研究開發(fā)新一代超高強(qiáng)度彈簧鋼的一個(gè)重要手段。此時(shí),因碳含量降低所造成的強(qiáng)度和硬度降低可通過優(yōu)化合金元素和降低回火溫度來實(shí)現(xiàn)。

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資料來源：東莞市弘超模具科技有限公司結(jié)構(gòu)鋼事業(yè)部