合金钢基础知识（四）
[常用牌号]：常用的合金弹簧钢有60Si2Mn、50CrVA、30W4Cr2VA等。
60Si2Mn钢是应用最广泛的合金弹簧钢，其生产量约为合金弹簧钢产量的80％。它的强度、淬透性、耐回火性都比碳素弹簧钢高，工作温度达250℃，缺点是脱碳倾向较大，适于制造厚度小于10mm的板簧和截面尺寸小于25mm的螺旋弹簧，在重型机械、铁道车辆、汽车、拖拉机上都有广泛的应用。
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。
30W4Cr2VA是高强度的耐热弹簧，用于500℃以下工作的锅炉主安全阀弹簧、汽轮机汽封弹簧等。
[弹簧成型方法]：对直径或板簧厚度大于10mm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。
[热处理]：为保证弹簧具有高的强度和足够的韧性，通常采用淬火+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。
[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。
四.轴承钢
[轴承钢性能要求]：主要用于制造滚动轴承的内圈、外圈、滚动体和保持架。滚动轴承工作时，内、外圈与滚动体的高速相对运动使其接触面受到强烈的摩擦，因此要求所用材料具有高耐磨性；内、外圈与滚动体的接触面积很小，载荷集中作用于局部区域，使接触处容易压出凹坑，因此要求所用材料具有高硬度；内、外圈与滚动体的接触位置不断变化，受力位置和应力大小也随之不断变化，在这种周期性的交变载荷作用下，内、外圈和滚动体的接触表面会出现小块金属剥落现象，因此要求所用材料具有高的接触疲劳强度。此外，轴承钢还应有一定的韧性和淬透性。
[化学成分]：滚动轴承钢为高碳成分，wC=0.95％～1.10%，以保证高硬度和高耐磨性。主要合金元素为Cr，wCr=0.40％～1.65%，Cr能提高淬透性，并与碳形成颗粒细小而弥散分布的碳化物，使钢在热处理后获得高而均匀的硬度及耐磨性。有时，轴承钢中还加入Si和Mn以进一步提高其淬透性，用于大型轴承。
[牌号]：牌号前用字母“G”表示滚动轴承钢的类别，后附元素符号Cr和其平均含量的千分数及其它元素符号。如GCr4、GCr15、GCr15SiMn、GCr15SiMo、GCr18Mo，目前应用最广泛的是GCr15。
[用途]：滚动轴承钢虽是制作滚动轴承的专用钢，但其成分与性能接近工具钢，故也可制作冷冲模、精密量具等工具，还可制作要求耐磨的精密零件，如柴油机喷油嘴、精密丝杠。
[热处理]：预先热处理为球化退火，可获得细小均匀的球状珠光体。其目的一是降低硬度（硬度为170～210HBS），改善切削加工性能；二是为淬火提供良好的原始组织，从而使淬火及回火后得到最佳的组织和性能。最终热处理是淬火和低温回火，获得细回火马氏体加均匀分布的细粒状碳化物及少量残余奥氏体，硬度为61～65HRC。对精密的轴承钢零件，为保证尺寸稳定性，可在淬火后立即进行冷处理（－60～－80℃），以尽量减少残余奥氏体量。冷处理后进行低温回火和粗磨，接着在120～130℃进行时效，最后进行精磨。
五.高锰耐磨钢
[性能特点]：高锰耐磨钢用于工作时受到剧烈的冲击或较大压力作用、摩擦磨损严重的机械零件，如坦克或拖拉机履带板、球磨机滚筒衬板、破碎机牙板、挖掘机的铲齿及铁路上的道岔等，也可制用保险箱钢板、防弹板。
[化学成分]：高锰耐磨钢的含碳量高，碳的质量分数达wC=0.9%～1.45%，wMn=11%～14%。由于高锰耐磨钢极易冷变形强化，很难进行切削加工，因此高锰耐磨钢件大多是铸态的。
[牌号]：由字母“ZG”（表示铸钢）后附元素符号Mn及其含量百分数表示。GB/T5680—1998共包含五个牌号：ZGMn13－1、ZGMn13－2、ZGMn13－3、ZGMn13－4、ZGMn13－5，这五个牌号的成分与性能稍有差异。
[热处理]：“水韧处理”——将钢加热到1000～1050℃高温，保温一段时间，使钢中碳化物全部溶入奥氏体中，然后在水中快冷，使碳化物来不及析出，得到单相奥氏体组织。水韧处理后硬度并不高（180～220HBS）。当它受到剧烈冲击或较大压力作用时，表面迅速产生加工硬化，并伴有马氏体相变，使表面硬度提高到52～56HRC，因而具有高的耐磨性，而心部仍为奥氏体，具有良好的韧性，以承受强烈的冲击力。
[应用场合]：必须注意的是高锰耐磨钢必须有剧烈的冲击或较大压力时，才能使表面产生加工硬化，使其显示出其高的耐磨性，不然高锰耐磨钢是不耐磨的。
[查数据、做研究，上钢联数据]
