1018圆钢

●化学成份：
碳 C ：0.82～0.90
硅 Si：0.17～0.37
锰 Mn：0.50～0.80
硫 S ：≤0.035
磷 P ：≤0.035
铬 Cr：≤0.25
镍 Ni：≤0.25
铜 Cu：≤0.25
●力学性能：
抗拉强度 σb (MPa)：≥1127(115)
屈服强度 σs (MPa)：≥980(100)
伸长率 δ10 (%)：≥6
断面收缩率 ψ (%)：≥30
硬度 ：20-25HRC
半硬：30-40HRC
淬火后硬度 HRC 55-60

弹簧钢是指由于在淬火和回火状态下的弹性，而用于制造弹簧和弹性元件的

钢。钢的弹性取决于其弹性变形的能力，即在规定的范围之内，弹性变形的能力

使其承受一定的载荷，在载荷去除之后不出现变形。

　　弹簧钢应具有优良的综合性能，如力学性能（特别是弹性极限、强度极限、

屈强比）、抗弹减性能（即抗弹性减退性能，又称抗松弛性能）、疲劳性能、淬

透性、物理化学性能（耐热、耐低温、抗氧化、耐腐蚀等）。为了满足上述性能

要求，弹簧钢具有优良的冶金质量（高的纯洁度和均匀性）、良好的表面质量（

严格控制表面缺陷和脱碳）、的外形和尺寸。
分2种分类
1.碳素弹簧钢
　　碳素弹簧钢的碳含量（质量分数）一般在0.62%~0.90%。按照其锰含量又分

为一般锰含量（质量分数）(0.50%~0.80%）如65、70、85和较高锰含量（质量分

数）(0.90~1.20%），如65Mn两类。
2.合金弹簧钢
　　合金弹簧钢是在碳素钢的基础上，通过适当加入一种或几种合金元素来提高

钢的力学性能、淬透性和其他性能，以满足制造各种弹簧所需性能的钢。
　　合金弹簧钢的基本组成系列有，硅锰弹簧钢、硅铬弹簧钢、铬锰弹簧钢、铬

钒弹簧钢、钨铬钒弹簧钢等。在这些系列的基础上，有一些牌号为了提高其某些

方面的性能而加入了钼、钒或硼等合金元素。
　　此外，还从其他钢类，如碳素结构钢、碳素工具钢、高速工具钢、不锈

钢，选择一些牌号作为弹簧用钢。
胜百瑞弹簧钢批发：进口弹簧钢弹簧钢合金钢碳素弹进口琴钢丝弹簧钢

丝 弹簧钢片弹簧钢带弹簧钢圆棒弹簧钢线等产品牌号：
中国弹簧钢：65 70 65MN 70MN 5565 55SI2MN 55SI2MNB SI2MNB 60SI2MN

60SI2MNA 60SI2CRA 55CRVA 55SI2MNVB 60SI2CRA 60SI2CRVA 55CRVA 60CRMNBA

55CRMNA 60CRMNA 60CRMNMOA 30W4CR2VA 70SI2CRA 60CRMNBA 55CRMNA 60CRMNA

60CRMNMOA 30W4CR2VA 70SI2CRA 60CRMNBA 55CRMNA 55CRSIA
台湾中钢：SK3 SK5 SK7 SKS51 S55C S65c SK85 SK4 SK85 T8A T12A T9.....
美国芬可乐弹簧钢：1065 1070 1084 1566 1572 9255 9260 5155 55155 5160

4151 6150 51B60H160
德国撒斯特弹簧钢：CK67 C75E CK75 C85E CK85 C101E CK101 38SI6 38SI7

46SI7 51SI7 55SI7 56SI7 65SI7 71SI7 60SIMN5 51MNV7 54SICR6 60SICR7

67SICR7 55CR3 51CRV4 50CRV4 58CRV4 51CRMO4 45CRMOV651CRV4 52MNCRB37

52MNCRB37
日本住友弹簧钢：SUP3 SUP6 SUP7 SUP9 SUP9A SUP10 SUP11A SUKP12 SUP13

S50C ----CSP SUP10CSP SUP10CSP SUP10CSP SUP10
英国弹簧钢：251A58 251A60 251H60 525A58 525A60 525A61 685A57 685H57

704A60 704H60 705A60 705H60 735A51 805H60 925A60 06735H51 735A54

060A96 070A72 070A78 080A52 685A55 735A50080A67 060A96 070A72 090A65

685A55 735A50

操作注意事项：
弹簧钢热处理前：
质量检查
(4)淬火后要尽快回火,加热要尽量均勺。回火后快冷能防止回火脆性和造成

表面压应力,提高疲劳强度。
(3)为减少变形,弹簧在加热时的装炉方式,夹具形式和冷却时淬入冷却方法。
(2)淬火加热应特别注意防止过热和脱碳,做好盐浴脱氧,控制炉气气氛,严格

控制加热温度与时间。
(1)热处理前检查表面是否有脱碳、裂纹等缺陷。这些表面缺陷将严重地降低

弹簧的疲劳极限。
热处理后：
(1)肉眼或低倍放大镜观察弹簧表的不应有裂纹、腐蚀麻点和严重的淬火变形

。
(2)硬度及其均匀性符合规定。大量生产时,允许用锉刀抽检硬度,但注意

锉痕位置应不影响弹簧的后精度。
(3)金相组织应是托氏体或托氏体和索氏体的混合组织。
(4)板簧装配后,通常还要进行工作载荷下的变形以及静载挠度试验。

弹簧淬火时常见的缺陷及防止措施：
(1)脱碳(降低使用寿命)--1、采用盐浴炉或拄制气氛加热炉加热。2、采用快

速加热工艺。
(2)淬火后硬度不足,非马氏体数量较多,心部出现铁素体(产生和残存变形,降

低使用寿命)--1、选用淬透性较好的材料。2、改善淬火冷却剂的冷却能力。3、

弹簧进入冷却剂的温度应控制在Ar3以上。4、适当提高淬火加热温度。
(3)过热(脆性增加)--1、严格控制成型及淬火加热温度。2、加强淬火时的金

相检验。
(4)开裂(脆性增加,严重降低使用寿命)--1、控制淬火加热温度。2、淬火时

冷到250-300C时,取出空冷。3、及时回火。
(2)表面脱碳会显著降什弹簧的疲劳强度,应按规定检验脱碳层的深度。
(1)钢材的轧制表面往往就是制成弹簧后的表面,故不应有裂纹、折叠、斑疤

、发纹、气泡、夹层和压入的氧化皮等。
1084弹簧钢带 高韧性弹簧钢带
1)中文名称：
弹簧钢英文名称：spring steel
弹簧钢主要是有好的弹性，又由于它是在动载荷环境条件下工作的，所以对制造

弹簧的材质主要的应有高的屈服强度；在承受重载荷时不引起塑性变形；应有

高的疲劳强度，在载荷反复作用下具有长的使用寿命；并有足够的韧性和塑性，

以防在冲击力作用下突然脆断。

弹簧钢是指由于在淬火和回火状态下的弹性，而用于制造弹簧和弹性元件的

钢。钢的弹性取决于其弹性变形的能力，即在规定的范围之内，弹性变形的能力

使其承受一定的载荷，在载荷去除之后不出现变形。弹簧钢应具有优良的综

合性能，如力学性能(特别是弹性极限、强度极限、屈强比)、抗弹减性能(即抗

弹性减退性能，又称抗松弛性能)、疲劳性能、淬透性、物理化学性能(耐热、耐

低温、抗氧化、耐腐蚀等)。为了满足上述性能要求，弹簧钢具有优良的冶金质

量(高的纯洁度和均匀性)、良好的表面质量(严格控制表面缺陷和脱碳)、的

外形和尺寸。根据GB/T 13304《钢分类》标准，按照基本性能及使用特性一，弹

簧钢属于机械结构用钢；按照质量等级，属于特殊质量钢，即在生产过程中需要

特别严格控制质量和性能的钢。按照我国习惯，弹簧钢属于特殊钢，制作弹簧钢

的时候技术要求比较高，技术的过硬直接决定品质的高低。

2）弹簧钢性能要求：
弹簧在冲击、振动或长期交应力下使用，所以要求弹簧钢有高的抗拉强度、弹性

极限、高的疲劳强度。在工艺上要求弹簧钢有一定的淬透性、不易脱碳、表面质

量好等碳素弹簧钢即含碳量WC在0.6%-0.9%范围内的碳素结构钢。合金弹簧

钢主要是硅锰系钢种，它们的含碳量稍低，主要靠增加硅含量Wsi提；另

外还有硌、钨、钒的合金弹簧钢。近年来，结合我国资源，并根据汽车、拖拉机

设计新技术的要求，研制出在硅锰钢基础上加入硼、铌、钼等元素的新钢种，延

长了弹簧的使用寿命，提高了弹簧质量。

3)弹簧钢的热处理工艺：
热处理弹簧钢要求较高的强度和疲劳极限，一般在淬火＋中温回火的
状态下使用，以获得较高的弹性极限。热处理工艺技术对弹簧内在质量有着至关
重要的影响。因此，如何进一步提高弹簧疲劳寿命，需进一步研究，尤其是化学
表面改性热处理、喷丸强化等都对弹簧疲劳寿命产生重要影响。为进一步强化
气门弹簧的表面强度、增加压应力、提高疲劳寿命，气门弹簧成形后，要进一步
经过渗氮、低温液体碳氮共渗或硫氮共渗处理，然后经喷丸强化。
例如，日本将f4mm的si－cr油淬钢丝经450℃×4.5h低温体碳氮共渗与经
400
℃×15min中温回火进行对比，其疲劳极限可提高240mpa。氮的渗入，
不仅消除了脱碳的不良影响，而且还提高了残余压应力，同时经渗氮和低温
液体碳氮共渗的气门弹簧高温强度提高，150℃时的变形量为0.2%(规定值为

0.5%)，250℃的变形量为0.56%，提高了气门弹簧的热稳定性和抗松弛
稳定性，但渗氮和液体碳氮共渗时间应严格控制，否则会形成网状硫化物和
网状氮化物，反而会降低其疲劳强度。 气门弹簧提高强度的方法还可以
选择喷丸，经生产实践表面气门弹簧喷丸可用两种丸粒，一种直径为0.8mm，
其显微硬度为720hv0.2，另一种直径0.25mm，其显微硬度为800hv0.2，

【日本住友耐高温弹簧钢线】◆日本铃木琴钢丝◆T9A琴钢线☆高弹性弹簧钢丝

日本住友弹簧钢?“SUP9A进口全硬弹簧钢带”｛SUP10半硬弹簧钢带｝光亮弹簧

钢带
65锰钢带〖65MN表面发蓝弹簧钢带〗｛70MN光亮弹簧钢带｝

精选进口弹簧钢的化学成份：
碳 C ：0.52～0.60
　　硅 Si：1.50～2.00
　　锰 Mn：0.60～0.90
　　硫 S ：≤0.035
　　磷 P ：≤0.035
　　铬 Cr：≤0.35
　　镍 Ni：≤0.35
　　铜 Cu：≤0.25
　　力学性能：
　　抗拉强度 be(Map)：≥1274(130)
　　屈服强度 as (Map)：≥1176(120)
　　伸长率 δ10 (％)：≥6
　　断面收缩率 ψ (％)：≥30
　　硬度 ：热轧,≤302HB;冷拉+热处理,≤321HB
　　热处理规范及金相组织：
　　热处理规范：淬火870℃±20℃,油冷; 回火480℃±50℃(特殊需要时,±30

℃)。
　　金相组织：回火屈氏体。
交货状态：热轧钢材以热处理或不热处理状态交货，冷拉钢材以热处理状态交货

。　
标准：GB/T 1222-1984
　　特性及适用范围：
60Si2Mn弹簧钢硅和锰提高弹性强度和屈强比，提高淬透性，抗回火稳定性和抗

松弛稳定性，过热敏感性也较小，但脱碳倾向较大，尤其是硅与碳含量较高时，

碳易于石墨化，使钢变脆。55Si2Mn弹簧钢用作汽车、拖拉机和机车上的减振板

簧和螺旋弹簧、气缸安全阀簧，还可用作250℃以下使用的耐热弹簧。
弹簧成型方法：
对直径或板簧厚度大于10 mm的大弹簧，可在比正常淬火温度高出50～80℃的温

度热成形，对直径或板簧厚度小于8～10mm的小弹簧，常用冷拔弹簧钢丝冷卷成

形。
[为弹簧具有高的强度和足够的韧性，通50CrVA钢的力学性能与60Si2Mn钢相

近，但淬透性更高，钢中Cr和V能提高弹性极限、强度、韧性和耐回火性，常用

于制作承受重载荷、工作温度较高及截面尺寸较大的弹簧。锅炉主安全阀弹簧、

汽轮机汽封弹簧等。
常采用淬火+中温回火。对热成形弹簧，可采用热成形余热淬火，对热冷成形的

弹簧，有时可省去淬火、中温回火工艺，成形后只需进行200～300℃进行去应力

退火即可。弹簧钢热处理后通常进行喷丸处理，其目的是在弹簧表面产生残余压

应力，以提高弹簧的疲劳强度。

弹簧钢性能：
硬度为40～48HRC，有较高的弹性极限和疲劳强度，以及一定的塑性和韧性
弹簧是起缓冲、减振和储能等作用。弹簧一般是在交变应力下工作，常见的破坏

形式是疲劳破坏，因此，具有高的屈服点和屈强比（σs/ σb）、弹性极限

、抗疲劳性能，以弹簧有足够的弹性变形能力并能承受较大的载荷。同时，

弹簧钢还要求具有一定的塑性与韧性，一定的淬透性，不易脱碳及不易过热。一

些特殊弹簧还要求有耐热性、耐蚀性或在长时间内有稳定的弹性。
中碳钢和高碳钢都可作弹簧使用，但因其淬透性和强度较低，只能用来制造截面

较小、受力较小的弹簧。合金弹簧钢则可制造截面较大、屈服极限较高的重要弹

簧。

合金弹簧钢为中、高碳成分，一般wick=0.5％～0.7％，以满足高弹性、高强度

的性能要求。加入的合金元素主要是Si、 Man、Cr，作用是强化铁素体、提高淬

透性和耐回火性。但加入过多的Si会造成钢在加热时表面容易脱碳，加入过多的

Man容易使晶粒长大。加入少量的V和Mo可细化晶粒，从而进一步提高强度并改善

韧性。此外，它们还有进一步提高淬透性和耐回火用以制造弹簧或类似弹簧性能

零件的钢类。具有高的弹性极限﹑疲劳极限(尤其是缺口疲劳极限)以及一定的冲

击韧性和塑性﹐主要在冲击﹑震动等动载荷或长期週期变应力的条件下使用。所

以在各种状态下工作的弹簧都要有良好的表面质量和较高的抗疲劳性能。在工艺

性能上﹐需经淬火﹑回火的弹簧钢﹐应具有一定的淬透性﹐不易脱碳﹐过热敏感

性低和塑性较高﹐在热状态下易于成形。制造小尺寸弹簧用的钢丝要有均匀的硬

度和一定的塑性。

类别弹簧钢 按生产方法﹐可分为热轧弹簧钢和冷拉(轧)弹簧钢。热轧弹簧钢包

括制造螺旋弹簧﹑扭力杆用的圆钢或梯形钢和制造板簧的扁钢﹔冷拉(轧)弹簧钢

包括制造小规格螺旋弹簧的冷拉钢丝和制造发条以及各种弹簧片的冷轧钢带。合

金弹簧钢中通常含锰﹑硅﹑铬﹑钼﹑钨﹑钒和微量的硼﹐这些合金元素都可提高

钢的淬透性﹐锰和硅固溶入铁素体中﹐可提高屈服强度。铬﹑钨﹑钒可以提高钢

的弹性极限﹑屈强比和耐热性。按所含合金元素﹐常用的弹簧钢可分为：

碳素弹簧钢价格低廉﹐用途广泛。如表面状态和热处理组织相同﹐疲劳极限并不

低于合金弹簧钢。缺点是淬透性和屈服强度较低﹔截面较大的弹簧﹐油淬时不能

淬透﹐水淬时容易开裂。如增加含碳量﹐虽能提高强度和弹性极限﹐却会降低冲

击韧性和塑性﹐尤其是降低低温韧性。中国的碳素弹簧钢有65﹑70﹑75﹑85四个

钢号。
单纯含锰弹簧钢 如65Mn﹐锰含量为0.90～1.20％。增加锰含量可提高钢的淬透

性和强度﹐减小脱碳倾向﹔缺点是有过热敏感性和回火脆性﹐且易产生淬火裂纹

﹐所以只适于制造各种小尺寸扁弹簧﹑圆弹簧。

硅锰弹簧钢是主要的热轧合金弹簧钢种﹐中国有55Si2Mn﹑60Si2Mn﹑60Si2MnA﹑

70Si3MnA四个钢号。硅含量为1.50～2.80％﹐锰含量为0.60～0.90％。钢中加硅

可显著提高弹性极限和屈强比﹐提高回火稳定性﹔但易形成硅酸盐等夹杂物﹐增

加脱碳敏感性。钢中碳和硅的含量均较高时﹐碳易于石墨化。这类钢广泛用于制

作汽车﹑拖拉机﹑机车上的减震板簧和螺旋弹簧﹐以及要求承受较高应力的弹簧

。

含铬弹簧钢在国际上很通用﹐中国有 50CrMn 和50CrVA两个钢号。50CrMn由于含

有1％左右的铬和锰﹐有较高的淬透性﹐脱碳倾向小﹔缺点是铬和锰均加重回火

脆性的倾向﹐回火后需快冷﹐多用以制造截面较大的和较重要的板簧和螺旋弹簧

。50CrVA钢具有良好的淬透性﹔加钒能细化组织﹐不易过热﹐并可提高钢的强度

﹑韧性﹐降低缺口敏感性。这种钢脱碳倾向小﹐低温冲击韧性好﹐在较高温度下

工作时﹐性能也较稳定﹐主要用于制造气门弹簧﹑安全阀弹簧和在较高温度下工

作的弹簧。在50CrVA钢的基础上适当增加其他合金元素﹐能取得比上述两种弹簧

钢更好的力学性能和淬透性。

硅含量为1.40～1.80％﹑铬含量为0.90～1.20％﹑钒含量为0.10～0.20％的

60Si2CrVA钢﹐具有高的淬透性和低的过热敏感性﹐在塑性指标相近时抗拉强度

和屈服强度硅锰弹簧钢﹐主要用于制作承受高应力的弹簧。

含钨弹簧钢65Si2MnWA钢的钨含量为0.80～1.20%﹐与 60Si2CrVA钢一样﹐可用于

制作承受高载荷的和耐热(≦350)﹑耐冲击的弹簧。合金含量较高的30W4Cr2VA钢

是一种高强度耐热弹簧钢﹐有高的淬透性﹐主要用于制造低于500条件下使用的

控制阀簧。上述几种钢的生产工艺较复杂﹐价格较高。

在高温条件下工作的弹簧﹐可选用耐热钢和耐热合金﹔在腐蚀介质工作的弹簧﹐

应按介质的性质(氧化性﹐还原性)选用相应牌号的不锈钢进口高抗疲劳弹簧钢

焊接性能
氩弧焊对焊工艺

　　为了减小电极的消耗，选择直流正接进行线材的对焊试验，即选用直流电源

，线材接电源的正极，钨极接电源的负极。
　含1%或2%氧化钍的钨极发射电子，电流承载能力好，且抗污染性能好，

引弧容易并且电弧比较稳定。为了便于操作，选择直径为2 mm的较细的钍钨极，

并且电极前端磨尖。
　　由于氩气较低的电弧电压特性对于薄板和线材的手弧焊特别有益，因此选择

氩气做保护气体。
　　试验选用直流手工氩弧焊机，焊接前，将钢丝两端头仔细磨平，为防止焊点

产生气孔，用丙酮将端头油污清洗干净。将两端磨平的线材放在平整洁净的对正

板上（图1），使两端头对正，接头处不留间隙，用压铁压住接头两侧。将线材

接焊机正极，钨极接负极，分别将电流调至20 A，15 A，10 A，8 A进行焊接。

焊接时，在接头旁边引燃点弧并使之燃烧稳定，将电弧移至接头处使接头金属熔

化后迅速将电弧熄灭，同时轻微施加顶锻力，冷却后即完成焊接过程，焊接过程

中不使用填充焊丝。
　　试验发现，当焊接电流为20 A时，电弧燃烧剧烈，接头处金属飞溅严重，焊

点塌陷严重。当电流调至15 A时，电弧燃烧较平稳，熔池飞溅少，但焊缝仍有塌

陷。但电流降至10 A时，引弧容易，电弧燃烧稳定，焊缝处没有塌陷现象。图2

为焊接电流10 A时，用数码相机在Leica MZ6型体视显微镜下拍下的焊接接头形

状。可以看出，接头的圆柱度较好，将其打磨后能满足线锯的要求。当电流调至

8 A以下时，引弧困难且电弧不稳定，难以完成焊接过程。
　　焊接接头试验
　　由于65Mn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0.7 mm的65Mn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HV 1 060

，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

，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1 663

MPa）。260℃保温10 min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10 min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HV 500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.

弹簧钢按其加工成型方式分为热成型和冷成型两类，由于加工方式的不同，在后

续的热处理方式也不尽相同，具体如下：
1热成型弹簧的热处理
直径或板厚大于10-15mm的大型弹簧件，多用热轧盘条拉拔的钢丝或钢板制成。
加工及热处理为：先把弹簧钢丝加热到正常淬火温度50-80℃的条件下热卷

成型，然后淬火+中温回火，获得弹性极限和疲劳强度的回火索氏体。弹簧

钢淬火加热应选用少氧或无氧化的设备如盐浴炉、保护气氛炉等，防止氧化脱碳

。
弹簧钢热处理后还要进行喷丸处理，强化表面，产生残余压应力，提高疲劳强度

。
热轧弹簧钢采用的工艺流程为：扁钢剪断——>加热压弯成形后余热淬火+中温回

火+喷丸——>包装。
2冷成型弹簧的热处理
直径小于8mm的弹簧件，常用冷拔钢丝冷卷成形。冷拉钢丝制造工艺及后续热处

理，主要是以下三类：
1）铅浴处理冷拉钢丝
先将钢丝连续拉拔三次，总变形量达到50%，接着加热到Ac3以上温度使其奥氏体

化，随后在450-550℃的铅浴中等温处理，奥氏体转化为索氏体组织。屈服强度

为1600Mpa,冷卷成形后，在200-300℃退火消除应力即可。
2）油淬火回火钢丝
钢丝拉拔到处理尺寸后，进行油淬火回火。这类钢丝的强度不如铅浴处理的钢丝

，但性能均匀一致，成本较低。冷卷成形后，进行去应力处理。
3）退火状态钢丝
将钢丝拉拔到规定尺寸，再进行退火处理。软化后的钢丝冷卷成形后，需经过淬

火+中温回火后才能获得所需的力学性能。