6.1.1  弹簧用钢的工作条件及成分特点

弹簧钢是制造各种螺旋簧、扭簧、板簧及其他形状弹簧的钢类。这些弹簧是保证各种机器、仪器、仪表正常工作不可缺少的重要零件。

1.弹簧的工作条件

弹簧主要在动载荷下工作，即在冲击、振动的条件下，或在交变应力作用下工作，利用弹性变形来吸收冲击能量，起缓冲作用。

由于弹簧经常承受振动和长期在交变应力作用下工作，主要是疲劳破坏，故弹簧钢必须具有高的弹性极限和疲劳极限。此外，还应有足够的韧性和塑性，以防止在冲击力作用下突然脆断。在工艺性能方面，弹簧钢应具有较好的淬透性和低的过热、脱碳敏感性。降低弹簧表面粗糙度能提高疲劳寿命。

2.弹簧钢的成分特点

中碳钢和高碳钢都可用作弹簧钢，但因其淬透性和强度较低，只能用来制造截面较小（一般不超过10～15mm²）、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w（C）=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、Mn、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Mn容易使晶粒长大。加入少量的V和Mo可细化晶粒，可进一步提高强度并改善韧性，以及进一步提高淬透性和耐回火性。

常用合金弹簧钢有60Si2Mn、50CrVA、30W4Cr2VA等。