60Si2CrA钢是一种弹簧专用钢,中碳合金钢,该钢具有屈服强度,疲劳极限高,塑性优良,热处理工艺操作简单等特点。该钢制造模具主要零件时必须先经过锻造,以消除锻造后的应力和使钢材内部碳化物均匀,避免或减少模具产生纵向开裂,使最终热处理后得到的组织细致、没有轧制材料的方向性。
化学成分
质量分数%:C0.56-0.64、Si1.40-1.80、Mn0.40-0.70、Cr0.70-1.00
工艺规范
普通淬火、回火规范:淬火温度870℃,油冷,回火温度420℃。
物理性能
抗拉强度1800MPa,屈服强度1600MPa,伸长率6%,收缩率20%
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800hv0.2,三次喷丸可达到较好的强化效果,又可使表面质量得到改善。