碟形弹簧等、波形弹簧等弹簧钢中合金元素的作用

碟形弹簧波形弹簧常用元素材料比较

1.根据GB/T1222弹簧钢标准如下：

2.弹簧钢中合金元素的作用机理很复杂，对低合金弹簧钢中主要合金元素分析

（1）碳（C）

弹簧钢中基本的强化元素，在钢中主要起固溶强化和弥散强化（和其他合金元素反应形成细小弥散分布的碳化物）作用，是弹簧钢中不可缺少的元素。

（2）硅(Si)

硅不是碳化物形成元素。硅具有强烈的固溶强化能力，在钢中主要起固溶强化作用，并通过抑制渗碳体在回火过程中品核的形成和长大，从而改变渗碳体的形态和分布，提高钢的抗松弛能力。在适量范围之内，硅含量越高，抗弹性减退能力越大，但硅有促使钢脱碳的倾向，且钢中硅和碳含量高到一定比例时，会出现石墨化现象，产生黑色色断口。

（3）锰(Mn)

锰能提高钢的淬透性，有一定的固溶强化作用，但锰含量较高时会加大材料的热敏感性和回火脆性，淬火时开裂倾向亦较大。

(4）铬(Cr)

铬是弹簧钢中重要的合金元素，不但能显著提高钢的淬透性和抗氧化、抗腐蚀能力，还能提高其回火稳定性，有利于改善钢的强韧性。在钢中加人0.50%的Cr可使材料屈服强度提高16%，脱碳层深度减少 50%。铬还能有效防止 Si-Mn 弹簧钢球化退火时发生石墨化。

（5）镍（Ni)

镍的价格昂贵，在弹簧钢治炼过程中一般不主动添加镍元素，基本上以

残余元素身份存在，只有极少数高品质弹簧钢中添加 0.20%~0.50%，起改善韧性作用。

（6）钒(V)

钒是强碳化物形成元素，在钢中形成细小弥散且硬度很高的 vC 可以细化钢的晶粒，提高钢的塑性、韧性和屈强比。

3. 三众对这两种材料制造成的碟簧，做破坏性疲劳对比试验，发现50CrVA制造成的碟簧寿命更高，蠕变及松弛更小。