弹簧材料比较.docx

1、弹簧材料比较选择弹簧材料时，应考虑其用途、使用条件(载荷性质、大小及循环特性、工作持续时间、工作温度等)以及加工、热处理和经济性等因素。为了保障弹簧能够可靠地工作，其材料除应满足具有较高的强度极限和屈服极限外，还必须具有较高的弹性极限、疲劳极限、冲击韧性、塑性和良好的热处理工艺性等。表20-2列出了几种主要弹簧材料及其使用性能。实践中应用最广泛的就是弹簧钢，其品种又有碳素弹簧钢、低锰弹簧钢、硅锰弹簧钢和铬钒钢等。图20-2给出了碳素弹簧钢丝的抗拉强度极限。弹簧材料选择必须充分考虑到弹簧的用途、重要程度与所受的载荷性质、大小、循环特性、工作温度、周围介质等使用条件，以及加工、热处理和经济性等因素

2、，以便使选择结果与实际要求相吻合。钢是最常用的弹簧材料。当受力较小而又要求防腐蚀、防磁等特性时，可以采用有色金属。此外，还有用非金属材料制做的弹簧，如橡胶、塑料、软木及空气等。碳素弹簧钢(如65、70钢)：价格便宜、来源方便，但弹性极限低；低锰弹簧钢(如65Mn)：淬透性好、强度较高，淬火后易产生裂纹硅锰弹簧钢(如60Si2MnA)：弹性极限高，回火稳定性好，力学性能良好；铬钒钢(如50CrVA)：耐疲劳和抗冲击性能好，价格贵，用于要求高的场合。表20-2 主要弹簧材料及其许用应力类别代号许用扭应力T许用弯曲应力b/MPa切变模量G/GPa弹性模量E/GPa推荐硬度围HRC推荐使用温度C特性及

3、用途类弹簧类弹簧类弹簧类弹簧类弹簧钢丝碳素弹簧钢丝,a,0.3b0.4b0.5b0.5b0.625b81.578.5204202-40120强度高，性能好，适于做小弹簧60Si2Mn60Si2MnA47162778578598178.51974550-40200弹性好，回火稳定，易脱碳，适于做受大载荷的弹簧65Si2MnWA60Si2CrVA56074593193111674752-40250强度好，耐高温，弹性好30W4Cr2VA4425887357359204347-40350高温强度好，淬透性好。50CrVA4550-40210高疲劳强度，淬透性和回火稳定性好不锈钢1Cr18Ni9Ti3

4、2443254054067771.5193-250300耐腐蚀，耐高温，适于做小弹簧4Cr1344258873573592075.52154853-40300耐腐蚀，耐高温，适于做大弹簧Co40CrNiTiMo500666834834100076.5197=-40500耐腐蚀，高强度，无磁，高弹性青铜丝Qsi-326535344244255040.293HB90120-40120耐腐蚀，防磁好QSn4-339.2Qbe235344255055073542.2129.53740耐腐蚀，防磁，导电性及弹性好注：1.按受力循环次数N不同，弹簧分为三类：类N106；类N=103105以及受冲击载荷的场

5、合；类N4mm取下限。类别代号许用扭应力T许用弯曲应力b/MPa切变模量G/GPa弹性模量E/GPa推荐硬度围HRC推荐使用温度C特性及用途类弹簧类弹簧类弹簧类弹簧类弹簧钢丝碳素弹簧钢丝,a,0.3b0.4b0.5b0.5b0.625b81.578.5204202-40120强度高，性能好，适于做小弹簧60Si2Mn60Si2MnA47162778578598178.51974550-40200弹性好，回火稳定，易脱碳，适于做受大载荷的弹簧65Si2MnWA60Si2CrVA56074593193111674752-40250强度好，耐高温，弹性好30W4Cr2VA44258873573592

6、04347-40350高温强度好，淬透性好。50CrVA4550-40210高疲劳强度，淬透性和回火稳定性好不锈钢1Cr18Ni9Ti32443254054067771.5193-250300耐腐蚀，耐高温，适于做小弹簧4Cr1344258873573592075.52154853-40300耐腐蚀，耐高温，适于做大弹簧Co40CrNiTiMo500666834834100076.5197=-40500耐腐蚀，高强度，无磁，高弹性青铜丝Qsi-326535344244255040.2 93HB90120-40120耐腐蚀，防磁好QSn4-339.2Qbe235344255055073542.2

7、129.53740耐腐蚀，防磁，导电性及弹性好表20-2 主要弹簧材料及其许用应力注：1.按受力循环次数N不同，弹簧分为三类：类N106；类N=103105以及受冲击载荷的场合；类N4mm取下限。弹簧常用材料（摘自GB/T1239.6-92）标准号标准名称牌号直径规格(mm)剪切模量 G（MPa）推荐硬度HRC推荐使用温度 性 能GB4357 碳素弹簧钢丝 258040Mn70Mn B级：0.0813.0C级：0.0813.0D级：0.086.0 79000 - -40130 强度高，性能好。B级、C级和D级分别用于低、中和高应力弹簧。 GB4358 琴钢丝 6080T8MnAT9A60Mn7

8、0Mn G1组：0.086.0G2组：0.086.0F组：2.05.0 79000 - -40130 强度高，韧性好。用于重要的小弹簧，G2组较G1 组强度高，F组主要用于阀弹簧。 GB4359 阀门用油淬火回火碳素弹簧钢丝 65Mn70 2.06.0 79000 - -40150 强度高，性能好。用于燃机阀门弹簧或类似用途弹簧。 GB4360 油淬火回火碳素弹簧钢丝 55、60、60Mn、65、65Mn、70、70Mn、75、80 A类、B类2.012.0 79000 - -40150 强度高，性能好。适用于普通机械用弹簧。B类比A类强度高。 GB4361 油淬火回火硅锰弹簧钢丝 60Si2

9、MnA A类、B类、C类2.014.0 79000 - -40200 强度高，弹性好。易脱碳，用于叫高负荷的弹簧。A类和B类用于一般用途的弹簧，B类和C类用于汽车悬挂弹簧。 GB4362 阀门用油淬火回火铬硅弹簧钢丝 55CrSi 1.68.0 79000 - -40250 有较强的疲劳强度，用于较高工作温度的高应力燃机阀门弹簧或其他类似弹簧。 GB2271 阀门用油淬火回火铬钒弹簧钢丝 50CrVA 1.010.0 79000 - -40210 有较强的疲劳强度，用于较高工作温度的高应力燃机阀门弹簧或其他类似弹簧。 GB5218 硅锰弹簧钢丝 60Si2MnA65Si2MnWA70SI2Mn

10、A 1.012.0 79000 4550 -40200 强度高，较好的弹性、易脱碳。用于普通机械的较大弹簧。 GB5219 铬钒弹簧钢丝 50CrVA 0.812.0 79000 4550 -40210 高温时强度性能稳定，用于较高温度下的弹簧，如燃机阀门弹簧等。 GB5220 阀门用铬钒弹簧钢丝 50CrVA 0.512.0 79000 4550 -40210 高温时强度性能稳定，用于较高温度下的弹簧，如燃机阀门弹簧等。 GB5221 铬硅弹簧钢丝 55CrSiA 0.86.0 79000 4550 -40250 高温时强度性能稳定，用于较高温度下的高应力弹簧。 YB(T)11 弹簧用不锈钢

11、丝 A组：1Cr18Ni9、 0Cr19Ni10、0Cr17NI12Mo2 B组：1Cr18Ni9、0Cr18Ni10 C组：0Cr17Ni8Al 全部0.812.0 71000 -200300 耐腐蚀、耐高、低温，用于腐蚀或高、低温条件下工作的小弹簧。 GB3121 硅青铜线 QSi3-1 0.16.0 41000 HB90100 -40120 有较高的耐腐蚀和防磁性能。用于机械和仪表等用弹性元件。 GB3124 锡青铜线 QSn4-3QSN6.5-0.1QSn6.5-0.4QSn7-0.2 0.16.0 40000 HB90100 -250120 有较高的耐磨损、耐腐蚀和防磁性能。用于机械和仪表等用弹性元件。 GB3134 铍青铜线 QBe2 0.036.0 44000 3740 -200120 有较高的耐磨损、耐腐蚀、防磁和导电性能。用于机械和仪表等用精密弹性元件。 GB1222 热扎弹簧钢 65Mn 580 78000 4550 -40120 弹性好。用于普通机械用弹簧。 55Si2Mn55Si2Mn860Si2Mn60Si2MnA 580 78000 4550 -40200 较高的疲劳强度，弹性好，广泛用于各种机械、