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所有彈簧產(chǎn)品中，氣門彈簧對(duì)材料要求為嚴(yán)格，特別是高應(yīng)力及異型截面氣門彈簧對(duì)材料要求近乎苛刻。例如，要求抗拉強(qiáng)度達(dá)到2000MPa；對(duì)氧化物、硫化物的夾雜物等級(jí)要求均達(dá)到0級(jí)；異型截面材料對(duì)曲率、長(zhǎng)短軸等有特殊要求。目前，國(guó)外氣門彈簧專用彈簧鋼生產(chǎn)主要集中在日本、韓國(guó)、瑞典，生產(chǎn)企業(yè)有日本鈴木、三興、住友、神鋼鋼線、韓國(guó)KisWire、瑞典Garphyttan等，幾乎壟斷了中國(guó)全部異型截面和高應(yīng)力氣門彈簧鋼市場(chǎng)。2000年以后，隨著新型發(fā)動(dòng)機(jī)的開(kāi)發(fā)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度和輕量化、緊湊化的要求越來(lái)越高，因此日本開(kāi)始采用2100-2200MPa的OT鋼絲。在此情況下，不僅要調(diào)整合金成分，還要對(duì)現(xiàn)有制造工藝進(jìn)行改進(jìn)，低溫彌散硬化成為必不可少的工藝。然而，低溫彌散硬化后的彈簧形狀發(fā)生變化，為了提高形狀和尺寸的控制精度，控制整個(gè)制造工序中的形狀變化的技術(shù)開(kāi)始引人關(guān)注。



鋼的成分偏析導(dǎo)致鋼組織、性能的不均勻，這是鋼制零部件提前失效以及鋼性能潛力難以充分發(fā)揮的重要原因之一。現(xiàn)代生產(chǎn)工藝應(yīng)使鋼的均勻性達(dá)到：轎車齒輪鋼淬透性帶波動(dòng)為±3HRC；對(duì)合金元素控制水平為碳、鎳、鉬含量≤±0.01%，錳和鉻含量≤±0.02%；軸承鋼淬火后的晶粒度為球形且尺寸波動(dòng)0.8±0. 2μm；抗層狀撕裂鋼（z向鋼）的縱向、橫向和厚度方向的力學(xué)性能，特別是塑、韌性要求大體上相當(dāng)。
（3）超細(xì)組織。超細(xì)組織強(qiáng)化是惟一增加鋼強(qiáng)度而不降低韌性或使韌性略有增加的強(qiáng)化機(jī)制。例如高強(qiáng)度不銹鋼AFC77的晶粒從60μm細(xì)化到2. 3μm，則斷裂韌性KIC從100增加到220MPa·m。核反應(yīng)堆壓力容器鋼板為粗晶時(shí)，其輻照脆化溫度范圍為150～250℃而細(xì)晶鋼降到50～70℃。軸承鋼中的碳化物尺寸細(xì)到≤0.5μm，則軸承壽命大幅度提高。




日本NSK與NTN軸承公司分別開(kāi)發(fā)了表面奧氏體強(qiáng)化技術(shù)，即通過(guò)增加表層奧氏體含量，開(kāi)發(fā)出了TF軸承和WTF軸承，從而將軸承的壽命提高了6-10倍。

未來(lái)中國(guó)軸承鋼的研發(fā)方向主要體現(xiàn)在四個(gè)方面：

一是經(jīng)濟(jì)潔凈度：在考慮經(jīng)濟(jì)性的前提下，進(jìn)一步提高鋼的潔凈度，降低鋼中的氧和鈦含量，達(dá)到軸承鋼中的氧與鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別小于6×10-6和15×10-6的水平，減小鋼中夾雜物的含量與尺寸，提高分布均勻性。

二是組織細(xì)化與均勻化：通過(guò)合金化設(shè)計(jì)與控軋控冷工藝的應(yīng)用，進(jìn)一步提高夾雜物與碳化物的均勻性，降低和網(wǎng)狀和帶狀碳化物，降低平均尺寸與 顆粒尺寸，達(dá)到碳化物的平均尺寸小于1μ m的目標(biāo)；進(jìn)一步提高基體組織的晶粒度，使軸承鋼的晶粒尺寸進(jìn)一步細(xì)化。



這類鋼必須同時(shí)保證化學(xué)成分和力學(xué)性能。其牌號(hào)是采用兩位數(shù)字表示鋼中平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的萬(wàn)分?jǐn)?shù)。例如45鋼表示鋼中平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.45%；08鋼表示鋼中平均碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.08%。
優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼主要用于制造機(jī)器零件。一般都要經(jīng)過(guò)熱處理以提高力學(xué)性
能。根據(jù)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同，有不同的用途。08、08F、10、10F鋼，塑性、韌性高，具有優(yōu)良的冷成形性能和焊接性能，常冷軋成薄板，用于制作儀表外殼、汽車和拖拉機(jī)上的冷沖壓件，如汽車身、拖拉機(jī)駕駛室等；15、20、25鋼用于制作尺寸較小、負(fù)荷較輕、表面要求耐磨、心部強(qiáng)度要求不高的滲碳零件，如活塞銷、樣板等；30、35、40、45、50鋼經(jīng)熱處理（淬火+高溫回火）后具有良好的綜合力學(xué)性能，即具有較高的強(qiáng)度和較高的塑性、韌性，用于制作軸類零件，




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