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对于截面尺寸较大的弹簧,必须采用合金弹簧钢。合金弹簧钢碳含量在0.45-0.75％之间,加入的合金元素有Mn,Si,W,V,Mo等。它们的主要作用是淬透性和回火性,强化铁素体和细化晶粒,有效地改善弹簧钢的力学性能,其中Cr,W,Mo还能钢的高温强度。
在热状态下成型的弹簧(直径或厚度一般在10mm以上)在冷状态下成型的弹簧(直径或厚度一般在10mm以下)热成型弹簧的热处理工艺--用这种方法成型弹簧多数是将热成型和热处理结合在一起进行的,而螺旋弹簧则大多数是在热成型后再进行热处理。
这种弹簧钢的热处理方式是淬火+中温回火,热处理后组织为回火托氏体。这种组织的弹性极限和屈服极限高,并有一定的韧性。弹簧钢热处理冷成型弹簧的热处理工艺--对于用冷轧钢板、钢带或冷拉钢丝制成的弹簧,由于冷塑性变形使材料强化,己达到弹簧所要求的性能。
故弹簧成型后只需在250C左右范围内,保温30min左右的去应力处理,以冷成型弹簧的门应力,并使弹簧定型即可。耐热弹簧钢的热处理--内燃机的气阀弹簧是在较高温度下工作,有的还存在腐蚀性,因此必须选用特殊的弹簧钢和合适的热处理规范。
四是轴承钢的高韧性化：通过新型合金化、热轧工艺与热处理工艺研究，轴承钢的韧性。3弹簧钢现状和发展方向nbsp;弹簧钢主要用于汽车、发动机制造业以及铁路行业。次及深加工弹簧钢仍然依赖进口。进口品种主要为轿车用弹簧钢、铁道用弹簧圆钢、油泵阀门弹簧钢丝等。
虽然降低钢中氧及夹杂物含量是纯净钢的一种途径，但是要想得到零夹杂的弹簧钢比较困难，为此有研究者提出了氧化物冶金，这是一种有效的晶粒细化的方法，是实现钢铁材料强度与韧性成倍的有效方法。它利用钢中细小弥散的高熔点非金属夹杂物，主要是氧化物、硫化物以及氮化物，作为晶内铁素体的形核核心，从而起到细化晶粒的作用。
已经对Ti、Zr氧化物体系做了系统的研究，认为含钛氧化物是理想的。在奥氏体晶粒内钛的氧化物质点成为针状铁素体有效形核地点，促进晶内铁素体形成。但是，由于钢种成分的限制，钛氧化物冶金的推广受到了限制。
真空渗碳可降低渗碳中的氧势，从而可以较为有效地减小渗碳层晶界氧化的发生程度；稀土渗碳工艺也可以降低晶界氧化程度，由于稀土优先在工件表面富集并择优沿钢的晶界扩散，而且与氧的亲合力远比Si、Mn、Cr高得多，它将优先与氧结合,阻碍氧原子继续向内扩散，从而有助于减轻非马氏体组织的产生。
为解决这一问题可以采用两种：1）采用特殊的热处理工艺。2）通过合金设计，抗晶界氧化的齿轮钢。Ni、Mo具有很强的抗氧化能，Cr元素次之，Mn抗氧化能力弱，而Si的抗氧化能力弱（Si氧化倾向是Cr、Mn的10倍）。因此为减小晶界氧化并保证淬透性，在齿轮钢成分设计时，应适当降低易氧化元素的含量，是Si的含量，相应地难氧化元素Ni、Mo的含量。据报道，将Si、Mn、Cr分别控制在0.05%、0.35%、0.01%可以表面组织异常，而且即使在1000℃也很少有晶界氧化的发生
未来，随着汽车轻量化，发展高强度、优良抗弹减性能和抗疲劳性能的汽车悬架用弹簧钢是高端装备零部件自主配套能力、有效替代进口的必然趋势。所有弹簧产品中，气门弹簧对材料要求为严格，是高应力及异型截面气门弹簧对材料要求近乎苛刻。
例如，要求抗拉强度达到2000MPa；对氧化物、硫化物的夹杂物等级要求均达到0级；异型截面材料对曲率、长短轴等有特殊要求。目前，国外气门弹簧弹簧钢生产主要集中在、、瑞典，生产企业有铃木、三兴、住友、神钢钢线、KisWire、瑞典Garphyttan等，几乎垄断了全部异型截面和高应力气门弹簧钢市场。2000年以后，随着新型发动机的，对发动机的速度和轻量化、紧凑化的要求越来越高，因此开始采用2100-2200MPa的OT钢丝。在此情况下，不仅要合金成分，还要对现有制造工艺进行改进，低温弥散硬化成为必不可少的工艺。
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