彈簧(huang)材料的發展
随着彈簧應(yīng)用技術的發展，對(duì)彈簧材料提出了(le)多❄️的要求。主要是(shi)在高應力下的提(ti)高疲勞壽命和抗(kàng)松弛😍性能⛹🏻♀️方面；其(qi)次是根據不同的(de)用途，要求具有耐(nai)蝕性、非磁性、導電(dian)性、性、耐熱性等方(fang)面。為此，彈簧材料(liao)除了新品種外‼️，另(lìng)從嚴格控制化學(xue)成分，降低🛀🏻非金屬(shu)夾雜，提高表面質(zhì)👣量和尺寸精度等(deng)方面取得了有益(yi)的成🐆效。
（1）彈簧鋼生(shēng)産工藝的發展 為(wei)了提高彈簧鋼的(de)質量💔，工業發達已(yǐ)🈲普通采用爐外精(jīng)煉技術、連鑄工藝(yì)、新型軋制和在線(xiàn)自動檢測及控制(zhi)設備等。
為了鋼的(de)化學成分，降低氣(qì)體和各種非金屬(shu)加夾物的含量⭐，采(cǎi)☔用大容量電爐或(huo)轉爐熔煉，采用爐(lu)外鋼包精煉，使氧(yang)含量（質量分數）降(jiang)至（0.0021~0.0010）%，生産出超純淨(jing)鋼，從而✍️提高了彈(dàn)簧的設計和♍工作(zuò)應力。
連鑄生産工(gong)藝在彈簧鋼生産(chǎn)中已被廣泛采用(yong)。連鑄可通過電🤩磁(ci)攪拌、低溫鑄造等(deng)技術減小鋼的偏(piān)析，減小二次氧化(hua)，表⭐面脫碳，使組織(zhī)和性能穩定、均‼️勻(yún)。
（2）合(he)金鋼的發展 合金(jin)元素的主要作用(yòng)是提高力學👅性能(néng)，工藝性能及賦予(yǔ)某種性能。氣門彈(dan)簧和懸架彈簧已(yǐ)廣泛應用SiCr鋼。Si是抗(kang)應力松弛的合金(jīn)元素，在SiCr鋼中添加(jia)V、Mo形成SiCrV和SiCrMo鋼，可以提(ti)高疲勞壽命和抗(kang)松弛性能。同時SiCr拉(la)拔鋼絲❓，其在高溫(wēn)下工作時的抗松(sōng)弛💚性能，比琴鋼絲(sī)和重要用⛹🏻♀️途碳素(su)彈簧鋼絲要好。随(suí)着發動機高速小(xiǎo)型化，抗顫振性能(neng)好、質量輕、彈性模(mo)量小的Ti合金了較(jiào)為廣泛的應用，其(qí)強度可達2000 MPa。
（4）不鏽鋼的發展(zhǎn) 我國是生産不鏽(xiu)鋼的大國，随着不(bu)鏽🌈鋼的生産發展(zhan)，自然也了不少品(pin)種，目前已達50多種(zhǒng)，，基本滿足了🐅國内(nèi)生産🍓發展的需要(yào)，對當前的一些新(xīn)品種作簡要說明(míng)。
1）奧氏體不鏽鋼體(ti)系的初步形成。為(wéi)了碳元素造成的(de)不鏽鋼💔晶界腐蝕(shí)疲勞，出低碳奧氏(shi)體不鏽鋼0Cr18Ni9和00Cr17Ni2Mo2。為了(le)提高其性能可加(jiā)Cu、Ti、Nb、Mn、Cr、Si和N等元素。
2）含氮不(bu)鏽鋼的發展。 在不(bú)鏽鋼中以氮代碳(tan)取得了成果。在🔞奧(ào)氏體不鏽鋼中N和(hé)C有許多共同特性(xìng)。N穩定奧氏👌體的作(zuo)用比Ni大，與C相當。N與(yǔ)Mn結合能取代比較(jiào)貴的Ni。
在奧氏體中(zhōng)N也是的固溶元素(sù)之一。N與Cr的親和力(lì)要比C與Cr的親和🚩力(li)小，奧氏體鋼很少(shǎo)見到Cr2N的析出。因此(cǐ)N能在不降低耐蝕(shi)性能的基礎上，提(tí)高不鏽鋼強度。
3） 鐵(tie)素體不鏽鋼的發(fā)展。 鐵素體不鏽鋼(gang)具有良好的腐蝕(shí)性能🆚和 性能，其抗(kang)應力腐蝕性能優(yōu)于奧氏體不鏽鋼(gāng)。價♻️格比奧氏💋體不(bu)鏽鋼便宜。但存在(zai)可焊性差、脆性傾(qing)向比✨較大的缺點(diǎn)，生産和使用受到(dào)限制。通過降低🈲鋼(gāng)中的碳和氮的含(hán)🙇♀️量，添加Ti、Nb、Zr、Ta等穩定化(hua)元素，添加Cu、AI、V等焊縫(féng)金屬韌化元素三(sān)種途徑，可以鐵素(su)體鋼的可焊性和(he)脆性。
4）奧氏體鋼的(de)發展。 奧氏體鋼指(zhi)Cr、Mo、N含量顯着高于常(cháng)規不鏽⭐鋼的奧氏(shi)體鋼。其中比較着(zhe)名的是含6% Mo的鋼（245S Mo）。這(zhè)🔅類鋼具有非常💜好(hao)的耐局部腐蝕性(xing)能，在海水、充氣、存(cún)在縫隙、低速沖刷(shua)條件下，有良好的(de)抗點蝕性能💚（PI 40）和較(jiao)好的抗應力腐蝕(shi)性能，是🎯Ni基合金和(hé)钛合金的🚶代用材(cái)料。
5）超馬氏體不鏽(xiù)鋼的發展。 傳統的(de)馬氏體不鏽鋼2Cr13、3Cr13、4Cr13和(he)1Cr17Ni2缺乏足夠的延展(zhǎn)性，在冷頂鍛變形(xíng)過程中對應力敏(min)感♍，冷加工成形比(bi)較困難。加之鋼的(de)可焊性比較差，使(shǐ)用範圍受🔆到限制(zhì)。為克服馬氏體鋼(gāng)的上述不足，近來(lai)已找到一種途徑(jìng)，就是通過降低鋼(gāng)的C、Ti含量，增加Ni含量(liàng)，一個新系列合金(jīn)鋼——超馬氏🔅體鋼。這(zhe)類鋼抗拉，延展性(xing)好，焊接性能也，因(yin)此超馬氏體鋼又(you)稱為軟馬氏體鋼(gāng)或可焊接馬氏體(tǐ)鋼。
（5）彈簧鋼絲的發(fā)展 彈簧鋼絲經過(guò)100的發展，工藝技術(shù)經曆了由🤞鉛🚶♀️淬火(huǒ)到油淬火，現又發(fa)展到感應加熱🥵淬(cui)火。再加上工藝技(ji)術裝備和完善，品(pǐn)種質量不斷新。近(jin)來的閥門🏃用彈簧(huáng)鋼絲感♍應加熱淬(cuì)火和回火處理工(gōng)藝，試驗證明，由于(yu)感應加熱時間短(duan)，淬火組織細小，鋼(gāng)絲表面幾乎沒🔴有(you)脫碳層，所以其塑(sù)性、韌性、抗松弛性(xìng)♋、斷裂韌性、延遲斷(duàn)裂抗力、疲勞壽命(mìng)等🐆都比油淬火回(hui)火鋼絲有較大提(tí)高。
（6）不鏽鋼絲的(de)發展 近年來不鏽(xiu)彈簧鋼絲生産發(fa)展💔較🌈快。國内需求(qiu)量增大的品種主(zhu)要為1Cr18Ni9和0Cr17Ni7AI。
的鋼絲生(shēng)産工藝流程特點(diǎn)是盤條先剝皮處(chù)理，去🔴除熱加工在(zai)表面造成的缺陷(xiàn)，除次固溶處理後(hou)要進行酸洗外，整(zheng)個冷加工🐆過程均(jun)保持光亮表面。
随(suí)着工藝的發展，不(bú)繡鋼絲生産流程(chéng)進一步簡化，将部(bu)🐆分原屬金屬制品(pin)行業質量控制簡(jian)化，轉換為對盤條(tiao)質量的要求。在粗(cu)拉絲機後，應用清(qing)潔球擦拭和水中(zhōng)清洗，去除表🌂面塗(tu)層‼️和殘餘潤滑膜(mó)。在光亮熱處理🍓前(qian)配備電解酸洗、堿(jian)中和、水沖🍓洗和烘(hong)幹裝置， 去除鋼⭐絲(si)表面油污⭐，表面質(zhi)量。
（7）形狀記憶合金(jīn)的 目前在彈簧方(fāng)面有應用前途的(de)💋單向形狀🤞記憶合(hé)金，以50Ti和50Ni性能。形狀(zhuang)記憶合金制成的(de)彈簧，受溫度的作(zuo)用可伸縮。主要用(yòng)于恒溫、恒載荷、恒(héng)變形量的👌控制系(xì)統中。由于是靠彈(dàn)簧伸縮推🧑🏾🤝🧑🏼動執行(háng)機構，所以彈簧的(de)工作☎️應力變化較(jiao)大。
（8）陶瓷的應用 陶(tao)瓷的彈性模量高(gao)，斷裂強度低，适用(yòng)于變形不大的地(di)方。目前正在的有(you)耐熱、、絕緣性好的(de)陶瓷，應用的有超(chāo)塑性🧑🏽🤝🧑🏻鋅合金（SPZ），在常(chang)溫下具有高🥰的強(qiáng)度✨。另外，還有的氮(dan)化矽，能，可達1000℃。但陶(táo)瓷彈簧不👅适用于(yu)在沖擊載荷下工(gōng)作。
（9）纖維增強塑料(liào)在彈簧中應用 玻(bo)璃纖維增強塑料(liào)（GFRP）闆簧在英☔、美㊙️和日(ri)本等國已廣泛應(yīng)用，除用于橫置懸(xuan)架外，還可用于輕(qīng)型車輛，如賽車的(de)縱置懸架。目前又(yòu)研制成功了碳素(sù)纖維增強塑料（GFRP）懸(xuán)架彈簧，比金屬闆(pǎn)簧♉要輕20%。
