SWRH 82B弹簧钢丝

82B是高碳钢，82代表其0.82%的碳含量，B代表等级。一般来说，高碳钢丝也叫钢琴钢丝。硬度范围为41-60B。82B钢丝在铅浴中淬火后冷拉。它具有很高的强度极限和弹性极限，被广泛用作小弹簧材料。钢丝的质量和性能要求非常严格。除拉伸试验外，还需要扭转、腐蚀和锐碳试验。根据用途，可分为制造各种重要弹簧的钢琴钢丝、各种高应力机械弹簧和气门弹簧。82B钢各成分含量如下：碳：0.80-0.85；硅：0.12-0.32；锰：0.3-0.6；低于0.025；小于0.025；铜：小于0.2。SWRH82B线材的特性SWRH82B钢丝经拉伸和扭转制成预应力钢绞线，广泛应用于高层建筑、大跨度桥梁、水利设施等重点工程。因此，要求所用的高碳钢线材具有稳定的化学成分、纯净的钢和优异的机械性能。由于其质量要求高，其生产工艺难度大。只有几家钢厂(宝钢、包钢、WISCO等)。)在中国生产(表面和压铸或连铸大方坯的二次大方坯生产)。目前，这种产品仍需大量进口。随着国家西部大开发、国家高等级公路的快速发展、2008年北京奥运会等一大批国家重点工程的相继建成，钢绞线的市场需求必将增加。目前，大量钢绞线工厂供不应求。因此，SWRH82B钢的市场前景非常广阔。弹簧钢丝的标准及应用中国的弹簧钢丝标准是参照国际标准化组织和JIS制定的。摘要：以ISO和JIS为基础，分析了弹簧钢丝现行国家标准和行业标准的适用范围，以及各组之间隐含的差异，对弹簧钢丝的生产和使用具有参考价值。关键词弹簧钢丝，标准及适用范围弹簧是机械工业和日常生活中最常用的零件。弹簧在弹性范围内使用，卸载后应回到其原始位置。人们希望塑性变形越小越好。因此，钢丝应具有较高的弹性极限、屈服强度和抗拉强度。屈强比越高，弹性极限越接近拉伸强度，因此强度利用率越高，弹簧弹性越强。弹簧依靠弹性变形来吸收冲击能量，因此弹簧钢丝不一定具有高塑性，但至少它必须具有能够承受弹簧成形的塑性和能够承受冲击能量的韧性。弹簧通常在交变应力下长时间工作，因此它必须具有高的疲劳极限和良好的抗蠕变和松弛性能。在特定环境中使用的弹簧对钢丝也有一些特殊要求。例如，在腐蚀性介质中使用的弹簧必须具有良好的耐腐蚀性。精密仪器用弹簧应具有长期稳定性和灵敏度、低温度系数、高品质因数、小后效效应和恒定弹性模量。在高温下工作的弹簧需要足够的弹性极限和在高温下良好的抗蠕变性。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回火弹簧钢丝在供货状态下直接用钢丝缠绕，弹簧成型并经过应力消除处理后直接使用。冷拉弹簧钢丝的抗拉强度略高于油淬回火钢丝。大规格的冷拉钢丝弹性太大，很难缠绕弹簧，所以冷拉弹簧钢丝的使用规格一般小于8.0毫米，油淬回火钢丝的使用规格一般小于13.0毫米。事实上，直径为13.0毫米的弹簧大部分是由处于轻张力状态的弹簧钢丝制成，弹簧钢丝经过冷拉缠绕成型后再进行淬火回火。大多数直径大于15.0毫米的钢丝采用加热缠绕技术制造弹簧。弹簧根据运行状态可分为静态弹簧和动态弹簧。静态弹簧是指在使用过程中振动时间有限的弹簧，如安全阀弹簧、弹簧垫、称重盘弹簧、恒载荷弹簧、机械弹簧、手表弹簧等。动态弹簧是指在使用过程中振动超过1106次的弹簧，如发动机气门弹簧、车辆悬架弹簧、防震弹簧、耦合弹簧、电梯缓冲弹簧等。选择静态弹簧时主要考虑拉伸强度和稳定性，而选择动态弹簧时主要考虑疲劳、松弛和共振性能。根据负载情况，弹簧可分为轻负载、一般负载和重负载。轻载是指承受静应力、应力小、变形小的弹簧，如安全装置用弹簧和减震弹簧。设计使用寿命为103 104倍。一般载荷是指设计寿命为105 106倍、振动频率为300次/分钟的普通弹簧。在许用应力范围内，使用寿命保证1106倍。载荷应力越低，使用寿命越长。重载是指弹簧工作时间长，振动频繁。例如，气门弹簧、气锤、压力机和液压控制器弹簧具有较高的载荷，并且通常在低于容许应力约10%的情况下使用，使用寿命超过1106倍，通常为107倍。弹簧材料选择的原则是首先满足功能要求，然后是强度要求，最后是经济性。碳弹簧钢广泛用于弹簧钢，用途最广。该钢含碳0.60%-0.90%，锰0.3%-1.20%，不添加其他合金元素，使用成本较低。碳弹簧钢丝通过适当的加工或热处理可以获得高抗拉强度、足够的韧性和良好的疲劳寿命。然而，碳钢线材淬透性低，抗松弛性和耐腐蚀性差，弹性模量温度系数大(最高可达30010-6/)，适用于制造小截面、低工作温度(120)的弹簧。合金弹簧钢一般含有0.45% 0.70%的碳和一定量的硅、锰、铬、钒、钨和硼合金元素。合金元素的加入提高了弹簧钢的抗松弛性能，提高了钢的韧性，明显提高了钢的淬透性和使用温度，适用于制造较大截面和较高温度下使用的弹簧。国内外常用弹簧钢品牌见表1。表1国内外常用弹簧钢品牌对照表2弹簧钢丝标准、适用范围和工艺特点中国的弹簧钢丝标准是根据国际标准化组织和JIS标准制定的，分为钢类。目前国家和行业推荐的标准包括6碳弹簧钢丝标准和4合金弹簧钢丝标准。标准细节如表2所示。表2弹簧钢丝的标准细节2.1碳弹簧钢丝标准、适用范围和工艺特点目前国家和行业推荐的碳素弹簧钢丝标准分为两种类型：一种是冷变形钢筋钢丝，也称为冷拉弹簧钢丝。冷拉碳素弹簧钢丝首先用铅淬火，获得索氏体组织，然后在表面磷化，并以较大的压下率拉伸至成品尺寸。钢丝结构是纤维状的，具有高抗拉强度和弹性极限，以及良好的弯曲和扭转性能。冷拉弹簧钢丝是应用最广泛的弹簧钢丝，具有尺寸精度高、表面光滑、无氧化脱碳缺陷、疲劳寿命相对稳定等优点。另一种碳弹簧钢丝是马氏体强化钢丝，也称为油淬回火钢丝。碳钢线材经过调质处理可以获得良好的综合力学性能。当钢丝规格较小时(2.0mm)，油淬回火钢丝经索氏化处理后的强度指标低于冷拉钢丝。当钢丝规格较大(6.0mm)时，索氏体钢丝不能采用大的压下率来获得所需的强度指标，而油淬回火钢丝只要完全硬化，就能获得比冷拉钢丝更高的性能。在相同抗拉强度下，马氏体强化钢丝比冷变形强化钢丝具有更高的弹性极限。冷拉钢丝的金相组织是纤维状和各向异性的。油淬回火钢丝的金相组织为均匀回火马氏体，几乎各向同性。同时，油淬回火钢丝的抗松弛性能优于冷拉钢丝，其使用温度(150 190)也高于冷拉钢丝(120)。近年来，大规格油淬回火钢丝有取代冷拉钢丝的趋势。各种类型的碳弹簧钢丝的应用范围和工艺特点按标准描述如下。(1)YB/T5220-93 非机械弹簧用碳素弹簧钢丝本标准适用于非机械弹簧的碳弹簧钢丝，如沙发垫弹簧、座垫、靠背拉伸弹簧、弹簧扣、弹簧夹等。钢丝分为九组A1、A2、A3.A9根据不同的抗拉强度要求。每组钢丝按强度范围供应，不考虑规格和尺寸，抗拉强度偏差200兆帕。A1、A2和A3组用于制造低应力弹簧。A3、A4和A5用于制造普通应力弹簧。A7、A8和A9用于制造高应力弹簧。床垫弹簧通常选自A3和A4组。从使用状况分析，标准钢丝基本上是一个静态弹簧，成品钢丝只评估抗拉强度、缠绕和单弯三个性能，如表3所示。表3YB/T5220-93非机械弹簧用碳弹簧丝注： 4.0 mm钢丝缠绕在2d芯轴上两次，无裂纹或断裂。(2) 4.0mm的钢丝弯曲试验，试样沿R=10mm的圆弧不同方向弯曲90o，弯曲不得有裂纹或断裂。A1-A3组钢丝通常由45-70钢制成，A3-A6组由65Mn或70钢制成，A7-A9组钢丝由70或T8MnA(82B)制成。由于根据本标准供应的钢丝基本上用于制造静弹簧，且对疲劳寿命的要求相对较低，因此可以采用控制轧制和控制冷却线圈将钢丝直接拉拔成成品。成形前钢丝热处理也可以用正火代替铅浴。同时，转炉镇静钢被允许用作原料。(2)GB/T4357-89 碳素弹簧钢丝本标准是冷拉碳素弹簧钢丝的通用标准，主要用于制造在各种应力状态下工作的静态弹簧。根据弹簧的工作应力状态，钢丝可分为三个等级：低应力弹簧为乙级，中应力弹簧为丙级，高应力弹簧为丁级。对成品钢丝进行抗拉强度、扭转、缠绕和弯曲测试。常见规格的机械性能如表4所示。表4GB/T4357-89碳弹簧钢丝说明：4.0mm的D类钢丝和 6.0 mm的B、C类钢丝缠绕在与钢丝直径相等的芯轴上2圈，缠绕后的试样表面不应产生裂纹和断裂。(2) 4.0mm的d级钢丝应缠绕在直径为钢丝直径2倍的芯轴上两次，缠绕后的试样表面不得有裂纹或断裂。(3) 6.00mm的钢丝应进行弯曲检查，试样沿R=10mm的圆弧不同方向弯曲900，弯曲后不得产生裂纹和断裂。B级和C级钢丝通常为70(67A、72A)或65Mn(67B)，D级钢丝由T9XtA和T8MnA(82B)生产。这种标准钢丝主要用于制造静态机械弹簧。使用期间的振动频率主要高于非机械弹簧。它对疲劳寿命有一定的要求根据本标准供应的钢丝主要用于制造在各种应力状态下工作的动态弹簧。根据弹簧的工作应力状态，钢丝分为三组供应：e组适用于中应力动弹簧，f组适用于高应力动弹簧，g组适用于高疲劳寿命动弹簧。成品钢丝应测试抗拉强度、扭转、缠绕、弯曲和脱碳五项性能指标。常见规格的机械性能如表5所示。由于根据本标准供应的钢丝用于使动态弹簧在中高应力条件下工作，成品钢丝除了保持高弹性极限和良好的韧性指数外，还必须考虑弹簧的疲劳极限和疲劳寿命。因此，对钢的纯度、非金属夹杂物含量、气体含量、铁素体含量和表面脱碳程度都有较高的要求。钢丝用盘条必须采用电炉外精炼法冶炼，这要求盘条具有较高的化学成分：磷0.025%，硫0.020%，铬0.10%，镍0.15%(0.12%)，铜0.20%。为了提高实际生产中的疲劳寿命，锰经常被控制在一个较高的极限。E组使用70或70Mn(72B)，F组使用T8MnA或T9RtA，G组使用65Mn(Mn可调整至0.9-1.2%)或67B。降低钢中磷和硫的含量，增加锰的含量，采用炉外精炼的目的是降低钢中非金属夹杂物的含量，改善夹杂物的形貌，降低气体含量，提高疲劳极限和疲劳寿命。如果钢丝的显微组织中含有游离铁素体，疲劳寿命将大大降低。根据本标准供应的钢丝必须在成型前进行铅淬火。G组钢丝用于使气门弹簧在剧烈振动下工作。它需要极高的疲劳寿命。因此，选择韧性较好的65Mn盘条。虽然抗拉强度降低，但疲劳寿命更有保证。钢丝表面脱碳和铁素体组织的形成严重影响疲劳性能。该标准对g组钢丝增加了脱碳层检查，规定脱碳层总深度不得大于1.0%d，但对于较大的钢丝( 4.0 mm)，热轧盘条引起的脱碳层很难完全消除。该标准补充道：“经需方同意，可供应脱碳层直径不超过1.5%d的钢丝”。表5GB/T4358-1995重要用途碳素弹簧钢丝说明： 1.0mm的钢丝弯曲试验，试样沿r弧不同方向弯曲900，弯曲不得有裂纹或断裂，4.0mm，r=5mm； 4.0毫米，R=10mm毫米.G组钢丝脱碳层1.0d%。(4)GJB1497-92 重要用途碳素弹簧钢丝在某些特殊情况下，要求弹簧具有超出常规要求的弹性，如火器弹簧。为了便于携带和使用，弹簧占据的空间非常小，并且弹性足够大。必须选择具有极高抗拉强度和良好韧性的钢丝来制造弹簧。特殊用途碳素弹簧钢丝规范可以满足这个要求的标准。本标准规定钢丝分甲、乙、丙三组供应。丙组适用于高应力弹簧，乙组适用于高应力弹簧，甲组适用于超高应力弹簧。该标准推荐的钢丝由T9A、T10A和T8MnA制成。事实上，钢丝的抗拉强度随着碳含量的增加而增加，扭转性能(韧性指数)随着碳含量的增加而降低。综合考虑，辽宁特钢集团大连三大钢丝公司选择添加稀土的T9A钢丝生产甲、乙、丙组钢丝。成品钢丝应检查抗拉强度、扭转、扭转断裂、缠绕、抗拉强度均匀性和尺寸均匀性六项性能指标。常见规格的机械性能如表6所示。应该指出，钢丝的超高抗拉强度是以牺牲部分塑性和疲劳寿命为代价的。它仅适用于制造形状简单、疲劳寿命要求低的弹簧。本标准不适合推广。表6GJB1497-92规格在某些特殊情况下，要求弹簧具有超出常规要求的弹性，如火器弹簧。为了便于携带和使用，弹簧占据的空间非常小，并且弹性足够大。必须选择具有极高抗拉强度和良好韧性的钢丝来制造弹簧。特殊用途碳素弹簧钢丝可以满足这个要求的标准。本标准规定钢丝分甲、乙、丙三组供应。丙组适用于高应力弹簧，乙组适用于高应力弹簧，