彈簧材料選擇必須充分考慮到彈簧的用途、重要程度與所受的載荷性質(zhì)、大小、循環(huán)特性、工作溫度、周圍介質(zhì)等使用條件,以及加工、熱處理和經(jīng)濟(jì)性等因素,以便使選擇結(jié)果與實(shí)際要求相吻合。鋼是最常用的彈簧材料。當(dāng)受力較小而又要求防腐蝕、防磁等特性時(shí),可以采用有色金屬。此外,還有用非金屬材料制做的彈簧,如橡膠、塑料、軟木及空氣等。
碳素彈簧鋼(如65、70鋼):價(jià)格便宜、來源方便,但彈性極限低; 低錳彈簧鋼(如65Mn):淬透性好、強(qiáng)度較高,淬火后易產(chǎn)生裂紋
硅錳彈簧鋼(如60Si2MnA):彈性極限高,回火穩(wěn)定性好,力學(xué)性能良好; 鉻釩鋼(如50CrVA):耐疲勞和抗沖擊性能好,價(jià)格貴,用于要求高的場(chǎng)合。
如果彈簧鋼絲直徑太大(>15mm),板材太厚(h>8mm),會(huì)出現(xiàn)淬不透現(xiàn)象,結(jié)果彈性極限下降,疲勞強(qiáng)度降低。所以彈簧鋼材的淬透性必須和彈簧選材直徑尺寸相適應(yīng)。 彈簧的工作狀態(tài)承受的彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力在表面處兩號(hào),因而它的表面狀態(tài)非常重要。熱處理時(shí)的氧化脫碳是最忌諱的,加熱時(shí)要嚴(yán)格控制爐內(nèi)氣氛,盡量縮短加熱時(shí)間。彈簧經(jīng)熱處理后,一般進(jìn)行噴丸處理,使表面強(qiáng)化并在表面產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力,以提高疲勞強(qiáng)度。 在熱處理時(shí)還應(yīng)注意其變形問題,考慮是否穿芯軸且應(yīng)注意擺放方式,選用適宜的熱處理設(shè)備。在可進(jìn)行修復(fù)條件下,可進(jìn)行多次回火和熱壓以達(dá)到目的。
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