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碳素弹簧钢丝标准、适用范围及工艺特点碳素弹簧钢丝现行国家和行业推荐标准

分两种类型：一类是冷变形强化钢丝、又称冷拉弹簧钢丝。冷拉碳素弹簧钢丝首

先经铅淬火处理获得索氏体组织、然后表面磷化、以很大减面率拉拔到成品尺寸

、钢丝组织呈纤维状、有很高的抗拉强度和弹性极限、良好的弯曲和扭转性能。

冷拉弹簧钢丝尺寸精度高、表面光洁、无氧化和脱碳缺陷、疲劳寿命比较稳定、

是使用**广泛的弹簧钢丝。碳素弹簧钢丝的另一类型是马氏体强化钢丝、又称油

淬火回火钢丝。碳素钢丝通过淬回火处理、可获得良好的综合力学性能、当钢丝

规格较小时(φ≤2.0mm)、油淬火回火钢丝的各项强度指标比索氏体化处理后冷

拉钢丝要低。当钢丝规格较大时(φ≥6.0mm)索氏体化的钢丝不可能采用很大减

面率来获得所要求的强度指标、而油淬火回火钢丝只要完全淬透就可以获得比冷

拉钢丝更高的性能。在抗拉强度相同条件下、马氏体强化钢丝比冷变形强化钢丝

具有更高的弹性极限。冷拉钢丝金相组织呈纤维状、各向异性明显、油淬火回火

钢丝金相组织为均匀的回火马氏体、几乎是各向同性的。同时油淬火回火钢丝的

抗松弛性能优于冷拉钢丝、使用温度(150～190℃)也高于冷拉钢丝(≤120℃)。

近年来中大规格油淬火、回火钢丝大有取代冷拉钢丝趋势。下面按标准介绍各类

碳素弹簧钢丝的应用范围及工艺特点。

65锰钢具有过热倾向、因此焊接热影响区对接头的力学性能影响很大。直径

0.7mm的65锰钢丝经氩弧焊对焊后接头处非常硬脆、轻轻折弯焊点处、就会在熔

合线或焊缝处脆断、断口呈明显的脆性断裂形貌。所得接头由焊缝和热影响区组

成、沿接头轴线测试从焊缝中心至母材各个区域的显微硬度。测量结果表明、从

母材到热影响区及焊缝中部、显微硬度急剧增加、焊缝中部硬度达HV1060、这说

明热影响区及焊缝中部生成了硬脆组织。对于这种具有硬脆组织的接头、为了提

高其韧性和塑性、降低其硬度、获得硬度、强度、塑性和韧性的适当配合、必须

对焊接接头进行适当的回火处理。热处理后、应将热影响区的脆性消除、同时应

能使母材保持一定的强度和弹性。回火在箱式电阻炉内进行、回火工艺见表1。

将回火后的钢丝焊接接头处仔细打磨、使其直径与母材直径大致相等、再在WE-

50拉伸试验机上进行拉伸试验。每种回火处理的试样取三根、取其拉力的平均值

。由试验可以看出、330℃以上热处理后、母材弹性基本消失、且断裂均发生在

母材处、而不发生在焊点及其热影响区、这说明热处理后虽然热影响区的脆性完

全消失、但母材的强度被大大削落(经试验、所用母材的抗拉强度为1663MPa)。

260℃保温10min时、虽然材料弹性基本不变、但热影响区的脆性不能消除。当加

热温度为280℃、保温10min时效果**好、热影响区的抗拉强度只比母材降低20%

左右、而母材的弹性消失较小。将280℃回火处理的焊头沿轴线方向测试纵剖面

上各个区的显微硬度、发现焊缝处的**高硬度值降低到HV500左右、比未处理时

的硬度降低大约1倍。焊好的环形钢丝不但应能满足一定的强度和弹性要求、而

且具有一定的疲劳强度。

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