不鏽鋼彈簧

不鏽鋼彈簧是指可以工作在電子、耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質和酸、鹼、鹽等化學浸蝕性介質腐蝕的彈簧。

基本介紹

• 中文名：不鏽鋼彈簧
• 外文名：Stainless steel spring
• 類別：彈簧
• 標準：GBT_24588-2009
• 簡介：耐腐蝕，耐中溫，無磁

關聯標準

不鏽鋼彈簧鋼絲必須滿足標準GBT_24588-2009

設計生產

彈簧廠設計生產各類不鏽鋼彈簧，不鏽鋼彈簧適用於高低溫、耐腐蝕等工作環境，材料主要包括130M ,304,302,301,316,316L,321.202.201.430.420，631等.

簡介

不鏽鋼彈簧是化工機械和電子等諸多行業中工作環境要求耐腐蝕，耐中溫，無磁使用的一款的彈性元件，不鏽鋼彈簧在受載時能產生較大的彈性變形，把機械功或動能轉化為彈性勢能，而卸載後不鏽鋼彈簧的變形消失並回復原狀，將變形能轉化為機械功或動能。

種類

不鏽鋼彈簧按受力性質，不鏽鋼彈簧可分為拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭轉彈簧和精密彈簧，按形狀可分為碟形彈簧、環形彈簧、彈簧片、螺旋彈簧、截錐渦卷彈簧以及扭桿彈簧等。普通圓柱彈簧由於製造簡單，且可根據受載情況製成各種型式，結構簡單，故套用最廣。彈簧的一般來說應具有高的彈性極限、疲勞極限、衝擊韌性及良好的耐熱耐腐蝕性能等，常用的材料有參考如上。常用彈簧絲直徑20毫米以下的用冷卷法，不鏽鋼彈簧在製成後還要進行強壓或拋光處理，可提高彈簧的承載能力和表面光潔度。

常用材料

常用材料國產不鏽鋼304,302,301,316,316L,321.202.201.430.420，及進口韓國象牌,KOS高麗商事等。

304不鏽鋼

304不鏽鋼是不鏽鋼中常見的一種材質，密度為7.93 g/cm3，業內也叫做18/8不鏽鋼。耐高溫800℃，具有加工性能好，韌性高的特點，廣泛使用於工業和家具裝飾行業和食品醫療行業。

304L不鏽鋼

304L不鏽鋼也稱為超低碳不鏽鋼，是一種通用性的不鏽鋼材料，廣泛地用於製作要求良好綜合性能（耐腐蝕和成型性）的設備和機件。

316不鏽鋼

316不鏽鋼是一種奧氏體不鏽鋼，因添加Mo元素，使其耐蝕性、和高溫強度有較大的提高，耐高溫可達到1200-1300度，可在苛酷的條件下使用。

631不鏽鋼

631不鏽鋼即我國的0Cr17Ni7Al，631為半奧氏體沉澱硬化不鏽鋼，是一種奧氏體不穩定的不鏽鋼，此鋼固溶態，室溫下為奧氏體組織，經過冷加工、冷處理或加熱到750度左右進行調整處理，奧氏體可轉變馬氏體，再進行時效處理，在馬氏體基體上可析出第二相而使鋼強化。

材料處理

1.奧氏體不銹彈簧鋼的熱處理

(1)固溶處理

奧氏體不銹彈簧鋼固溶處理規範及設備

材料牌號	處理溫度℃	冷卻方式
1Cr18Ni9	棒材：1100～1150	水冷
	板材：1080～1130	水或油冷
	帶材：1020～1070	水冷，油冷或者氣冷
1Cr18Ni9Ti	棒材：1060～1140	水冷
	板材：1050～1130	水或油
	帶材：1020～1070	水冷，油冷或者氣冷
0Cr17Ni14Mo2	1020～1120	水冷，油冷或者氣冷
0Cr18Ni12Mo2Ti	1020～1100	水冷，油冷或者氣冷
1Cr18Ni12Mo2Ti	1020～1100	水冷，油冷或者氣冷

(2)穩定回火處理

奧氏體不銹彈簧鋼穩定回火處理規範及設備

材料牌號	處理溫度℃	保溫時間(h)
1Cr18Ni9	430～480	2h	真空爐; 或; 時效爐
1Cr18Ni9Ti
0Cr17Ni14Mo2	380～480	2n
0Cr18Ni12Mo2Ti
1Cr18Ni12Mo2Ti

2.馬氏體不銹彈簧鋼的熱處理

(1)馬氏體不銹彈簧鋼的預備熱處理 馬氏體不銹彈簧鋼屬於馬氏體相變強化鋼

馬氏體不銹彈簧鋼的預備熱處理工藝

材料牌號	不完全退火			低溫退火
	加熱溫度℃	冷卻介質	布氏硬度壓痕mm	加熱溫度℃	冷卻介質	布氏硬度壓痕mm
2Cr13	870-900	隨爐冷卻至 600℃後出爐空冷	≥4.4	730～780	空氣	≥4.0
3Cr13			≥4.2	730～780		≥4.0
4Cr13			≥4.0	730～780		≥4.0
1Cr17Ni2				670～690		≥3.5

(2)馬氏體不銹彈簧鋼的淬火、回火處理

馬氏體不銹彈簧鋼製成彈簧後的最終熱處理是淬火、回火。

常用馬氏體不銹彈簧鋼的最終熱處理工藝

材料牌號	淬 火		回 火		硬度(HRC)
	加熱溫度℃	冷卻介質	加熱溫度℃	冷卻介質
2Cr13	1000～1040	油	300～480	空氣
3Cr13	1000～1040	油	300～480	空氣	40～46
3Cr13Mo	1020～1060	油	220～300	空氣	46～50
4cr13	1000～1050	油	320～450	空氣	45～52
1cr17Ni2	1000～1020	油	340～360	空氣

3.沉澱硬化不銹彈簧鋼熱處理

沉澱硬化不銹彈簧鋼是通過馬氏體相變強化和沉澱析出強化兩者綜合強化的，所以基本熱處理工藝為固溶處理和時效處理。

對於半奧氏體育型鋼，固溶處理後室溫得到不穩定的奧氏體，沒有完成馬氏體轉變，沒有充分強化，因此在固溶處理和時效處理之間，增加一個調整處理，使得不穩定奧氏體轉變為馬氏體。常用調正處理有調節處理(T處理)、冷處理(R處理)、塑性處理(C處理)三種方法。

常用沉澱硬化不銹彈簧鋼熱處理工藝

類別	材料牌號	固溶處理		調整處理	時效處理
		加熱溫度℃	冷卻介質		加熱溫度℃	冷卻介質
半奧氏體沉澱強化型	0Cr17Ni7AI	1040～1060	水或空氣	750～ 770℃空冷	520～550	空氣
				940～ 960℃空冷 -78℃冷處理	500～520
				冷變形	470～490
	0Cr15Ni7Mo2AI	1050～1080	空氣或水	750～ 770℃空冷	520～550	空氣
				940～ 960℃空冷 -78℃冷處理	500～520
				冷變形	470～490
	0Cr12Mn5Ni4Mo3AI	1040～1060	空氣	750～ 770℃空冷	450～490	空氣
				-78℃冷處理	510～530; 550～570
				冷變形	340～360; 510～570; 550～570
馬氏體沉澱強化型	0Cr17Ni4Cu4Nb	1020～1060	空氣		450～550	空氣

補充：1.1.1-②消應力回火溫度對彈簧力學性能的影響

消應力回火溫度對各種材料彈簧力學性能的影響是客觀存在的。可以以不同的回火溫度對碳素彈簧鋼絲、油淬火回火鋼絲和1Cr18Ni9彈簧材料力學性能的影響加以說明。見表3、4.、5(上一篇將表5列立成了表3)，也可以根據對彈簧的特殊性能要求來確定相應的回火溫度。

回火溫度對碳素彈簧鋼絲材料彈簧的力學性能的影響

鋼絲直徑mm	材料供應狀態	各種回火溫度處理30分鐘後的σb，σs，
		(Mpa)	100℃	200℃	260℃	300℃	400℃
2	冷拉強化	σb	1760	1850	1850	1750	1625
		σs	1350	1500	1600	1380	1300

回火溫度對油淬火回火鋼絲材料彈簧的力學性能的影響

鋼絲直徑mm	材料供應狀態	各種回火溫度處理30分鐘後的σb，σs，
		(Mpa)	100℃	200℃	300℃	400℃	500℃
2	冷拉強化	σb	1520	1550	1600	1600	1350
		σs	1400	1400	1400	1380	1200

回火溫度對1Cr18Ni9對彈簧力學性能的影響

鋼絲直徑mm	材料供應狀態	各種回火溫度處理1小時後的硬度(HRC)
		300℃	350℃	400℃	450℃	500℃
4	冷拉強化	46.6	48.2	48.2	48.5	47.6

產品特點

1.均勻且美觀的表面狀態。

2.良好的成形性，均勻的彈性。

3.高塑性，抗疲勞強度，耐熱耐腐蝕性能佳。

4.材料表面狀態由用戶選擇：裸線、鍍鎳彈簧線、鍍樹脂彈簧線，不鏽鋼彈簧出廠又分為亮面、霧面、半 亮 面。客戶可根據產品精密美觀程度的要求進行選擇。

5.無論是無磁性或弱磁性的不鏽鋼彈簧。

均可廣泛使用於電子，家電，工業，民用等產品。

拋光處理

第一步給不鏽鋼彈簧去油污、去氧化皮有兩種使用方法：

1.把不鏽鋼彈簧浸入放有用清水稀釋的金屬清洗劑A(清洗劑A與清水稀釋配比為1:1或1:2左右)的塑膠容器中,時間以彈簧表面無油污、無氧化皮恢復金屬本色為宜，浸泡時間不宜過長，取出用清水洗淨。這樣不鏽鋼 彈簧表面就有亞光效果。

2.在超音波設備中清洗劑與清水的配比為1：30左右，時間以彈簧表面無油污、無氧化皮恢復金屬本色為宜，取出用清水洗淨，這樣不鏽鋼彈簧表面就能達到亞光效果。

以上兩種方法，可適用於精密度高的彈簧。

3.清洗劑A放入有粗磨料、彈簧的振動光飾機中或六角滾筒中（彈簧與粗磨料的體積比最佳為1：3，清洗劑用量為彈簧重量的1%--2%）研磨拋光以後用清水洗淨，彈簧表面的劃痕就沒有了，提高了彈簧表面的光潔度。但精密度高易纏繞的彈簧不宜用此法。

第二步給不鏽鋼彈簧上光：

把光亮劑B放入有粗磨料的振動光飾機或六角滾筒內（彈簧與精磨料的體積比為1：3，光亮劑B的用量為彈簧重量的1%--2%左右，時間越長越亮）拋光後，取出用清水洗淨晾乾即可，這樣不鏽鋼彈簧表面如鍍鎳一般光亮照人，永不褪色。

化學拋光

化學拋光是不鏽鋼常用的表面處理工藝，與電化學拋光工藝相比，其最大不鏽鋼拋光製品優點是不需要直流電源和特殊夾具，可以拋光形狀複雜的零件，生產率很高。就功能性而言，化學拋光除了能得到物理、化學清潔度的表面外，還能除去不鏽鋼表面的機械損傷層和應力層，得到機械清潔度的表面，這有利於防止零件的局部腐蝕，提高機械強度、延長零件使用壽命。從本世紀40年代初有了關於不鏽鋼化學拋光的專利以來，迄今已有不少配方公諸於世，但人們在實際套用時仍然感到很困難。因為不鏽鋼品種繁多，不同牌號的不鏽鋼具有不同的腐蝕規律，不可能採用同一種溶液，所以不鏽鋼化學拋光溶液有多種類型。　化學拋光溶液的基本組成包括腐蝕劑、氧化劑和水。腐蝕劑是主要成份，如果不鏽鋼在溶液中溶解，拋光便不能進行。氧化劑和添加劑可抑制過程，使反應朝有利於拋光的方向進行。水對溶液濃度起調節作用，便於反應產物的擴散。不鏽鋼化學拋光能否順利進行，取決於上述成分的合理配合。

不鏽鋼電解拋光是將不鏽鋼製品掛在陽極上，在電解拋光液中進行陽極電不鏽鋼拋光操作解加工。電解拋光是一種特殊的陽極過程，在整個陽極電解拋光過程中，不鏽鋼製品表面同時進行著兩個相互矛盾的過程，即金屬表面氧化膜的不斷生成和溶解。但是不鏽鋼製品表面凸起部位和凹窪部位化學成膜進入鈍態的條件是不相同的，又由於陽極溶解，陽極區金屬鹽濃度不斷增加，在不鏽鋼製品表面形成一種高電阻率的稠性黏膜層。稠性黏膜在制品表面微觀凹凸處厚度是不相同的，並使陽極微觀表面電流呈不均勻分布。微觀凸起處電流密度大，溶解較快，使製品表面毛刺或微觀凸起處優先溶解而達到整平;凹窪處電流密度較小，溶解也較慢。由於電流密度分布不同，製品表面以不同速率不斷成膜與溶解。陽極表面同時進行著兩個相反的過程，成膜與溶解，鈍化膜的不斷生成、溶解，使不鏽鋼製品表面被整平，達到高度光滑和光澤的外觀，滿足了不鏽鋼製品表面拋光精飾目的。