Pemilihan Keluli Spring: 65Mn, Gred Silikon dan Kromium-Vanadium

Apa yang mesti dilakukan oleh keluli spring

Spring menyimpan tenaga secara elastik, berjuta-juta kali. Sifat yang mengawal ialah had elastik (alah) tinggi berbanding kekuatan tegangan, rintangan lesu, dan rintangan terhadap set (lendutan kekal) — semuanya sangat dipengaruhi oleh kualiti permukaan dan penyahkarbonan, bukan sekadar kimia.

Tangga gred

Keluli	Keluarga	Peranan lazim
65Mn	Karbon-mangan	Spring rata dan spring gegelung ringan berkos rendah, pencuci, klip
55Si7 / kelas SUP7	Silikon-mangan	Spring daun, spring gegelung lebih berat
Kelas SUP9	Mangan-kromium	Spring gegelung dan daun yang memerlukan kebolehkerasan lebih baik
51CrV4 / 6150	Kromium-vanadium	Spring gegelung, kilasan dan injap tertekan tinggi

Mengapa silikon dan vanadium membantu

Silikon meningkatkan had elastik dan, yang penting, rintangan pembajaan — spring silikon mengekalkan bebannya pada suhu pembajaan tertentu dengan lebih baik berbanding spring karbon biasa, itulah sebabnya keluli Si-Mn mendominasi spring daun. Kromium menambah kebolehkerasan untuk keratan lebih tebal; vanadium menghaluskan butiran dan menambah kekuatan lesu, menyesuaikan 51CrV4/6150 untuk spring injap enjin dan tugas suspensi premium.

65Mn hanya boleh dikeraskan dalam keratan nipis dan ialah yang pertama kehilangan beban dengan haba; ia kekal tidak terkalahkan dari segi kos untuk klip, spring rata dan bahagian pertanian.

Kekerasan dan suhu

Spring daun dan gegelung lindap kejut dan baja biasanya berfungsi dalam jalur ~42–50 HRC — lebih lembut mengorbankan kapasiti beban, lebih keras mengorbankan hayat lesu dan mengundang kegagalan rapuh. Had suhu perkhidmatan mengikut pengaloian, kira-kira: gred karbon/mangan biasa umumnya terhad sekitar 100–120 °C, gred silikon kepada kira-kira 200 °C, dan kromium-vanadium kepada kira-kira 200–250 °C; melebihi itu, kelonggaran (kehilangan beban pada suhu) mengawal dan aloi khusus mengambil alih.

Lesu ialah permainan permukaan

Pukulan tembakan (shot peening), had penyahkarbonan terkawal dan peralihan licin secara rutin lebih penting daripada naik gred: kebanyakan retak lesu spring bermula pada kecacatan permukaan. Tentukan keadaan permukaan dan penembakan bersama keluli.

Bentuk bekalan mengubah gambaran gred

Spring tiba di kilang sebagai plat, bar, atau — sangat lazim — wayar, dan wayar mempunyai nama kelulinya sendiri berlapis di atas keluarga kimia yang sama. Spring ketepatan kecil menggunakan wayar karbon tarikan keras atau dipatenkan (wayar muzik ialah hujung kualiti tinggi); wayar Si-Mn dan Cr-V/Si-Cr baja minyak melayani spring injap dan klac, di mana wayar dihantar sudah dilindap kejut dan dibaja supaya pembentuk gegelung hanya membentuk dan melegakan tegasan. Spring besar digelung panas daripada bar, kemudian dilindap kejut dan dibaja sebagai gegelung siap. Membandingkan "keluli spring" merentas bentuk ini tanpa mencatatkan laluan mengelirukan: prestasi spring injap berhutang sama banyak kepada kebersihan wayar dan pemeriksaan permukaan (ujian arus pusar untuk jahitan) seperti kepada kimia kromium-vanadiumnya.

Penetapan, praset dan kelonggaran

Spring siap sering dipraset (discrag) — dimampatkan melepasi alah sekali, dengan sengaja — untuk menstabilkan panjang bebas dan meningkatkan tegasan boleh guna. Kehilangan beban dari masa ke masa pada suhu, dipanggil kelonggaran, ialah spesifikasi senyap: ia diukur dan dihadkan untuk aplikasi enjin dan suhu tinggi, dan ia, dan bukannya kekuatan statik, biasanya ialah apa yang menghentikan spring yang selain itu utuh daripada perkhidmatan.