單純含錳彈簧鋼如65Mn,錳含量為0.90~1.20%。增加錳含量可提高鋼的淬透性和強(qiáng)度,減小脫碳傾向;缺點(diǎn)是有過熱敏感性和回火脆性,且易產(chǎn)生淬火裂紋,所以只適于制造各種小尺寸扁彈簧、圓彈簧。
硅錳彈簧鋼是主要的熱軋合金彈簧鋼種,中國(guó)有55Si2Mn、60Si2Mn、60Si2MnA、70Si3MnA四個(gè)鋼號(hào)。硅含量為1.50~2.80%,錳含量為0.60~0.90%。鋼中加硅可顯著提高彈性極限和屈強(qiáng)比,提高回火穩(wěn)定性;但易形成硅酸鹽等夾雜物,增加脫碳敏感性。鋼中碳和硅的含量均較高時(shí),碳易于石墨化。這類鋼廣泛用于制作汽車、拖拉機(jī)、機(jī)車上的減震板簧和螺旋彈簧,以及要求承受較高應(yīng)力的彈簧。
含鉻彈簧鋼在國(guó)際上很通用,中國(guó)有50CrMn和50CrVA兩個(gè)鋼號(hào)。50CrMn由于含有1%左右的鉻和錳,有較高的淬透性,脫碳傾向小;缺點(diǎn)是鉻和錳均加重回火脆性的傾向,回火后需快冷,多用以制造截面較大的和較重要的板簧和螺旋彈簧。50CrVA鋼具有良好的淬透性;加釩能細(xì)化組織,不易過熱,并可提高鋼的強(qiáng)度、韌性,降低缺口敏感性。這種鋼脫碳傾向小,低溫沖擊韌性好,在較高溫度下工作時(shí),性能也較穩(wěn)定,主要用于制造氣門彈簧、安全閥彈簧和在較高溫度下工作的彈簧。在50CrVA鋼的基礎(chǔ)上適當(dāng)增加其他合金元素,能取得比上述兩種彈簧鋼更好的力學(xué)性能和淬透性。