弹簧的材料、选材与制造
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1弹簧材料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202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202给出了碳素弹簧钢丝的抗拉强度极限。
图202碳素钢丝直径与强度的关系表202主要弹簧材料及其许用应力
许用弯曲应力
类
许用扭应力tT
σbMPa切变模弹性推荐硬推荐使
代号
量模量度范围用温特性及用途
别
Ⅰ类Ⅱ类Ⅲ类弹Ⅰ类Ⅱ类弹簧GGPaEGPaHRC度°C
弹簧弹簧簧弹簧
强度高，性能
碳素弹簧钢丝
815～204～
ⅠⅡⅡaⅢ03σb04σb05σb05σb0625σb785202

40～好，适于做小
120
弹簧
钢丝60Si2M
471627785785981
60Si2M
A
弹性好，回火
稳定，易脱
45～5040～碳，适于做受
785197
200大载荷的弹
簧
65Si2M
WA5607459319311167
60Si2CrVA
47～52
40～250
强度好，耐高温，弹性好
f30W4Cr2VA
50CrVA
442588735735920
1Cr18Ni9Ti324432540540677
不锈4Cr13钢
442588735735920
Co40CrNiTiMo5006668348341000
43～47
40～350
高温强度好，淬透性好。
高疲劳强度，45～5040～淬透性和回
210火稳定性好
715193
耐腐蚀，耐高
250～温，适于做小
300
弹簧
755
215
48～53
40～
耐腐蚀，耐高温，适于做大
300
弹簧
765197

40～
耐腐蚀，高强度，无磁，低
500后效，高弹性
Qsi3
青QS
43
铜
丝
Qbe2
265353442442550353442550550735
402
HB90～
耐腐蚀，防磁
93392
12040～
好
120耐腐蚀，防
422129537～40
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：Ⅰ类N106；Ⅱ类N103～105以及受冲击载荷的场合；Ⅲ类N103。2碳素弹簧钢丝按机械性能不同分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅱa、Ⅲ四组，Ⅰ组强度最高，依次为Ⅱ、Ⅱa、Ⅲ组。3弹簧的工作极限应力tlim：Ⅰ类￡167t；Ⅱ类￡125t；Ⅲ类￡112t。4轧制钢材的机械性能与钢丝相同。5碳素钢丝的切变模量和弹性模量对05～4mm直径有效，4mm取下限。
2材料选择
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，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、r