影響彈簧設計應力的兩個最主要因素是抗疲勞性能和抗彈減性能,因而這兩個因素成為當今彈簧鋼研究和發展的主題。目前彈簧鋼鋼種的發展趨勢是向經濟性和高性能化方向發展,新一代超高強度彈簧鋼具有以下特征:
◆超高強度-韌塑性:抗拉強度≥2000MPa--斷面收縮率≥50%;
◆高的疲勞強度和耐腐蝕疲勞性能:
◆優良的耐彈減性能;
◆良好的經濟性。
通過新型鋼種的研究開發。一方面通過優化現有彈簧鋼的合金元素含量并添加微合金化元素;將碳含量降低并添加V和Nb等。通過新型熱加工和熱處理工藝的研究開發。在現有鋼種基本不變的情況下,通過形變熱處理、感應熱處理及在線熱處理等工藝的研究開發,在充分保證經濟性的前提下實現超高強度化。目前國外形變熱處理和感應熱處理工藝已廣泛用于實際生產,實現在線彈簧鋼絲經過油淬-回火熱處理工藝。
高品質懸架簧及氣門簧的彈簧鋼絲經過的油淬-回火工藝是在瞬間(約20秒)完成的感應調質過程;而在彈簧卷簧成型過程是采用冷卷簧;因此對鋼材的內在質量特性提出極高的要求;如鋼中非金屬夾雜物的組成、分布、形狀、數量,殘余元素、五害元素、氣體含量,機械性能,脫碳層,顯微組織及其均勻性,晶粒度,表面質量,尺寸精度、鋼材疲勞壽命等均有非常嚴格的要求產品關鍵技術特性:
(1)強度-塑性控制的追求目標:抗拉強度≥2200Mpa,斷面收縮率≥50%;
(2)非金屬夾雜物尺寸控制的追求目標:夾雜物尺寸≤5um;
(3)氧含量控制的追求目標:[T.O]≤8ppm;
(4)晶粒度控制的追求目標:晶粒度細于10級;
(5)脫碳層控制的追求目標:熱軋態脫碳層≤直徑0.4%mm。