彈簧鋼是專門(mén)用來(lái)制造各種彈簧和彈性元件或類似性能要求的結(jié)構(gòu)零件的主要材料。
1．性能要求①高的彈性極限σe和屈強(qiáng)比σs/σb，以保證優(yōu)良的彈性性能，即吸收大量的彈性能而不產(chǎn)生塑性變形；②高的疲勞極限，疲勞是彈簧的最主要破壞形式之一，疲勞性能除與鋼的成分結(jié)構(gòu)有關(guān)以外，還主要地受鋼的冶金質(zhì)量（如非金屬夾雜物）和彈簧表面質(zhì)量（如脫碳）的影響；③足夠的塑性和韌性，以防止沖擊斷裂；④其它性能，如良好的熱處理和塑性加工性能，特殊條件下工作的耐熱性或耐蝕性要求等。
2．成分特點(diǎn)鋼中碳與合金元素的含量及作用為：（1）中、高碳一般地，碳素彈簧鋼wc＝0.6％~0.9％，合金彈簧鋼wc＝0.45％~0.70％，經(jīng)淬火加中溫回火后得到回火托氏體組織，能較好地保證彈簧的性能要求。（2）合金元素普通用途的合金彈簧鋼一般是低合金鋼。主加元素為Si、Mn、Cr等，其主要作用是提高淬透性、固溶強(qiáng)化基體并提高回火穩(wěn)定性；輔加元素為Mo、W、V等強(qiáng)碳化物形成元素，主要作用有防止Si引起的脫碳缺陷、Mn引起的過(guò)熱缺陷并提高回火穩(wěn)定性及耐熱性等。
3．常用彈簧鋼表12-10為我國(guó)常用彈簧鋼的牌號(hào)、性能特點(diǎn)和主要用途，其成分、熱處理工藝和力學(xué)性能可參照有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（如GB1222－1984）。表12-10常用主要彈簧鋼的牌號(hào)性能特點(diǎn)與用途種類鋼號(hào)性能特點(diǎn)產(chǎn)要用途碳素彈簧鋼普通Mn量65硬度、強(qiáng)度、屈強(qiáng)比高，但淬透性差，耐熱性不好，承受動(dòng)載和疲勞載荷的能力低價(jià)格低廉，多應(yīng)用于工作溫度不高的小型彈簧<12mm 或不重要的較大彈簧7085較高M(jìn)n量65Mn淬透性、綜合力學(xué)性能優(yōu)于碳鋼，但對(duì)過(guò)熱比較敏感價(jià)格較低，用量很大，制造各種小截面 <15mm 的扁簧、發(fā)條、減震器與離合器簧片，剎車軸等合金彈簧鋼Si-Mn系55Si2Mn強(qiáng)度高、彈性好，抗回火穩(wěn)定性佳；但易脫碳和石墨化。含B鋼淬透性明顯提高主要的彈簧鋼類，用途很廣，可制造各種中等截面<25mm 的重要彈簧，如汽車、拖拉機(jī)板簧、螺旋彈簧等60Si2Mn55Si2MnB55SiMnVBCr系50CrVA淬透性優(yōu)良、回火穩(wěn)定性高、脫碳與石墨化傾向低；綜合力學(xué)性能佳，有一定的耐蝕性，含V、Mo、W等元素的彈簧具有一定的耐高溫性；由于均為高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼，故疲勞性能進(jìn)一步改善用于制造載荷大的重型大型尺寸（50~60mm）的重要彈簧，如發(fā)動(dòng)機(jī)閥門(mén)彈簧、常規(guī)武器取彈鉤彈簧、破碎機(jī)彈簧；耐熱彈簧，如鍋爐安全閥彈簧、噴油嘴彈簧、氣缸脹圈等60CrMnA60CrMnBA60CrMnMoA60Si2CrA60Si2CrVA1）碳素彈簧鋼（即非合金彈簧鋼）其價(jià)格便宜但淬透性較差，適合于截面尺寸較小的非重要彈簧，其中以65、65Mn最常用。2）合金彈簧鋼根據(jù)主加合金元素種類不同可分為兩大類：Si-Mn系彈簧鋼和Cr系彈簧鋼。前者淬透性較碳鋼高，價(jià)格不很昂貴，故應(yīng)用最廣，主要用于截面尺寸不大于25mm的各類彈簧，60Si2Mn是其典型代表；后者的淬透性較好，綜合力學(xué)性能高，彈簧表面不易脫碳，但價(jià)格相對(duì)較高，一般用于截面尺寸較大的重要彈簧，50CrVA是其典型代表。
熱處理：
彈簧鋼要求較高的強(qiáng)度和疲勞極限，一般在淬火＋中溫回火的狀態(tài)下使用，以獲得較高的彈性極限。熱處理工藝技術(shù)對(duì)彈簧內(nèi)在質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響。因此，如何進(jìn)一步提高彈簧疲勞壽命，需進(jìn)一步研究，尤其是化學(xué)表面改性熱處理、噴丸強(qiáng)化等都對(duì)彈簧疲勞壽命產(chǎn)生重要影響。為進(jìn)一步強(qiáng)化氣門(mén)彈簧的表面強(qiáng)度、增加壓應(yīng)力、提高疲勞壽命，氣門(mén)彈簧成形后，要進(jìn)一步經(jīng)過(guò)滲氮、低溫液體碳氮共滲或硫氮共滲處理，然后經(jīng)噴丸強(qiáng)化。例如，日本將f4mm的si－cr油淬鋼絲經(jīng)450℃×4.5h低溫體碳氮共滲與經(jīng)400℃×15min中溫回火進(jìn)行對(duì)比，其疲勞極限可提高240mpa。氮的滲入，不僅消除了脫碳的不良影響，而且還提高了殘余壓應(yīng)力，同時(shí)經(jīng)滲氮和低溫液體碳氮共滲的氣門(mén)彈簧高溫強(qiáng)度提高，150℃時(shí)的變形量為0.2%(規(guī)定值為0.5%)，250℃的變形量為0.56%，提高了氣門(mén)彈簧的熱穩(wěn)定性和抗松弛穩(wěn)定性，但滲氮和液體碳氮共滲時(shí)間應(yīng)嚴(yán)格控制，否則會(huì)形成網(wǎng)狀硫化物和網(wǎng)狀氮化物，反而會(huì)降低其疲勞強(qiáng)度。 氣門(mén)彈簧提高強(qiáng)度的方法還可以選擇噴丸，經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐表面氣門(mén)彈簧噴丸可用兩種丸粒，一種直徑為0.8mm，其顯微硬度為720hv0.2，另一種直徑0.25mm，其顯微硬度為800hv0.2，三次噴丸可達(dá)到較好的強(qiáng)化效果，又可使表面質(zhì)量得到改善。
日本彈簧鋼：SUP6 SUP7 SUP9 SUP9A SUP10 SUP11A SUP12 SUP13 SUJ2 SUJ3 SUJ4 SUJ5 SUP10-CSP SK55-CSP SK85-CSP S70C-CSP S65C-CSP S60C-CSP S55C-CSP S50C-CSP
韓國(guó)彈簧鋼：SPS1 SPS3 SPS4 SPS5 SPS5A SPS6 SPS7 SPS8 SPS9 STB1 STB2 STB3 STB4 STB5 SH590P SH590S
瑞典彈簧鋼：1770 1774 1778 1912 1914 1922 1926 1940 1957 1973
英國(guó)彈簧鋼：38Si7 45SiCrV6-2 46Si7 46SiCrMo6 50SiCrMo6 51CrV4 52CrMoV4 52SiCrNi5 54SiCr6 54SiCrV6 55Cr3 56Si7 56SiCr7 60Cr3 60CrMo3-1 60CrMo3-2 60CrMo3-3 60SiCrV7 61SiCr7 251A85 251A60 251H60 525A58 525A60 525H60 525A61 658A57 658A57 704A60 705A60 705H60 735A51 735H51 735A54 805H60 925A60 251A85 251A60 251H60 525A58 N525A60 535A99 805A20 832H13
德國(guó)彈簧鋼：C67S CK67 C75S CK75 C85S CK85 C100S CK101 38Si6 38Si7 46Si7 51Si7 56Si7 55Si7 1.1231 1.1248 1.1269 1.1274 1.5022 1.5023 1.5024 1.5025 1.5023 1.5028 1.5029 15142 1.5225 1.7102 1.7103 1.7106 1.7018 1.138 1.716 1.7701 1.7737 1.8159 1.8161 58CrV4 50CrV4 51CrV4 45CrMoV6-7 51CrMoV4 52CrMoV4 55Cr3 52MnCrB3 60SiCr7 61SiCr7 56SiCr7 67SiCr5 54SiCr6 51MnV7 60SiMn5 71Si7 65Si7
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)彈簧鋼：38Si7 46Si7 51CrV4 52CrMoV4 55Cr3 55SiCr6-3 55SiCrV6-3 56SiCr7 60Cr3 60CrMo3-3 60Si8 61SiCr7
美國(guó)彈簧鋼：ASTMA228 ASTMA227 ASTMA679 ASTMA229 ASTMA231 ASTMA232 ASTMA878 ASTMA401 AISI302 ASTMA313 AISI316 ASTMA313 AISI631 A-286 Inconel718 InoconelX-750 AMS5698 AMS5699 AISI1050 ASTMA682 AISI1074 AISI1095 AMS6455 AISI9254 AISI301 AISI302 AISI316 AISI631 ASTMA693 A-286 AMS5525 Inconle600 ASTMB168 AMS5540 Inconel718 AMS5596 AMS5597 InconelX-750 AMS5542
中國(guó)中國(guó)彈簧鋼:65 70 75 80 85 65Mn 55Si2Mn 55Si2MnB 55SiMnVB 60Si2Mn 60Si2MnA 60Si2CrA 60Si2CrVA 60CrMnA 50CrMn 55CrMnA 50CrVA 60CrMnBA 60CrMnMoA 30W4Cr2VA
法國(guó)軸承鋼、彈簧鋼：C42 36NiCrMo16 36NCD16 40Si7 45Cr4 45C4 45SiCrMo6 45SCD6 45SiCrV6 46Si7 46S7 50SiCrNo6 51CrMoV4 51CrV4 51Si7 51S7 51CV4 51CDV4 50SCD6 52SiCrNi5 54SiCr6 54SiCrV6 55Cr3 56Si7 56SiCr7 56SiCrV7 60Cr3 60CrMo3 60CrMo4 60NiCrMo2 60Si7 60SiCr3 60SiCrV7 61SiCr7 61SC7 60S7
