स्प्रिंग स्टील चयन: 65Mn, सिलिकॉन और क्रोमियम-वैनेडियम ग्रेड

स्प्रिंग स्टील को क्या करना चाहिए

एक स्प्रिंग लाखों बार प्रत्यास्थ रूप से ऊर्जा संग्रहीत करता है। शासक गुण हैं तन्य सामर्थ्य के सापेक्ष उच्च प्रत्यास्थ (पराभव) सीमा, थकान प्रतिरोध, और सेट का प्रतिरोध (स्थायी झुकाव) — सभी केवल रसायन से नहीं, सतह गुणवत्ता और विकार्बनीकरण से भी दृढ़ता से प्रभावित होते हैं।

ग्रेड सीढ़ी

स्टील	परिवार	विशिष्ट भूमिकाएँ
65Mn	कार्बन-मैंगनीज़	कम लागत वाले फ्लैट और हल्के कॉइल स्प्रिंग, वॉशर, क्लिप
55Si7 / SUP7 वर्ग	सिलिकॉन-मैंगनीज़	लीफ स्प्रिंग, भारी कॉइल स्प्रिंग
SUP9 वर्ग	मैंगनीज़-क्रोमियम	बेहतर कठोरणीयता की आवश्यकता वाले कॉइल और लीफ स्प्रिंग
51CrV4 / 6150	क्रोमियम-वैनेडियम	अत्यधिक प्रतिबलित कॉइल, मरोड़ और वाल्व स्प्रिंग

सिलिकॉन और वैनेडियम क्यों मदद करते हैं

सिलिकॉन प्रत्यास्थ सीमा बढ़ाता है और, महत्वपूर्ण रूप से, टेम्परिंग प्रतिरोध — एक सिलिकॉन स्प्रिंग दिए गए टेम्परिंग तापमान पर सादे कार्बन की तुलना में अपना भार बेहतर रखता है, यही कारण है कि Si-Mn स्टील लीफ स्प्रिंग पर प्रभुत्व रखते हैं। क्रोमियम मोटे खंडों के लिए कठोरणीयता जोड़ता है; वैनेडियम कण को परिष्कृत करता है और थकान सामर्थ्य जोड़ता है, जिससे 51CrV4/6150 इंजन वाल्व स्प्रिंग और प्रीमियम सस्पेंशन ड्यूटी के लिए उपयुक्त होते हैं।

65Mn केवल पतले खंडों में कठोरणीय है और ऊष्मा के साथ भार खोने वाला पहला है; यह क्लिप, फ्लैट स्प्रिंग और कृषि भागों के लिए लागत पर अपराजेय बना रहता है।

कठोरता और तापमान

शमन-और-टेम्पर किए गए लीफ और कॉइल स्प्रिंग आमतौर पर ~42–50 HRC बैंड में काम करते हैं — नरम भार क्षमता का त्याग करता है, कठोर थकान आयु का त्याग करता है और भंगुर विफलता को आमंत्रित करता है। सेवा तापमान सीमाएँ मिश्रधातुकरण का पालन करती हैं, लगभग: सादे कार्बन/मैंगनीज़ ग्रेड आमतौर पर लगभग 100–120 °C तक सीमित होते हैं, सिलिकॉन ग्रेड लगभग 200 °C तक, और क्रोमियम-वैनेडियम लगभग 200–250 °C तक; उससे आगे, शिथिलन (तापमान पर भार हानि) शासन करता है और विशेष मिश्रधातु ले लेते हैं।

थकान एक सतह का खेल है

शॉट पीनिंग, नियंत्रित विकार्बनीकरण सीमाएँ और चिकने संक्रमण नियमित रूप से ग्रेड अपग्रेड से अधिक महत्वपूर्ण होते हैं: अधिकांश स्प्रिंग थकान दरारें सतह दोषों से शुरू होती हैं। स्टील के साथ सतह स्थिति और पीनिंग निर्दिष्ट करें।

आपूर्ति किए गए रूप ग्रेड चित्र बदल देते हैं

स्प्रिंग कारखाने में प्लेट, बार, या — बहुत सामान्य रूप से — तार के रूप में पहुँचते हैं, और तार के अपने स्टील पदनाम समान रसायन परिवारों पर परतदार होते हैं। छोटे सटीक स्प्रिंग हार्ड-ड्रॉन या पेटेंट किए गए कार्बन तार का उपयोग करते हैं (म्यूज़िक तार उच्च-गुणवत्ता वाला छोर है); तेल-टेम्पर किए गए Si-Mn और Cr-V/Si-Cr तार वाल्व और क्लच स्प्रिंग में काम आते हैं, जहाँ तार पहले से शमन और टेम्पर किया हुआ वितरित किया जाता है ताकि कॉइलर केवल फॉर्म और प्रतिबल-मुक्त करे। बड़े स्प्रिंग बार से हॉट-वाउंड किए जाते हैं, फिर तैयार कॉइल के रूप में शमन और टेम्पर किए जाते हैं। मार्ग को नोट किए बिना इन रूपों में "स्प्रिंग स्टील" की तुलना करना भ्रामक है: एक वाल्व स्प्रिंग का प्रदर्शन उसकी क्रोमियम-वैनेडियम रसायन जितना ही तार स्वच्छता और सतह निरीक्षण (सीम के लिए भँवर-धारा परीक्षण) के कारण होता है।

सेटिंग, प्रीसेटिंग और शिथिलन

तैयार स्प्रिंग अक्सर प्रीसेट (स्क्रैग) किए जाते हैं — जानबूझकर, एक बार पराभव से परे संपीडित — ताकि मुक्त लंबाई स्थिर हो और उपयोग योग्य प्रतिबल बढ़े। तापमान पर समय के साथ भार हानि, जिसे शिथिलन कहा जाता है, मूक विनिर्देश है: इसे इंजन और उच्च-तापमान अनुप्रयोगों के लिए मापा और सीमित किया जाता है, और यह, स्थिर सामर्थ्य के बजाय, आमतौर पर वह है जो अन्यथा अक्षुण्ण स्प्रिंग को सेवा से सेवानिवृत्त करता है।