弹簧钢是指由于在淬火和回火状态下的弹性，而专门用于制造弹簧和弹性元件的钢。钢的弹性取决于其弹性变形的能力，即在规定的范围之内，弹性变形的能力使其承受一定的载荷，在载荷去除之后不出现永久变形。
弹簧钢应具有优良的综合性能，如力学性能（特别是弹性极限、强度极限、屈强比）、抗弹减性能（即抗弹性减退性能，又称抗松弛性能）、疲劳性能、淬透性、物理化学性能（耐热、耐低温、抗氧化、耐腐蚀等）。为了满足上述性能要求，弹簧钢具有优良的冶金质量（高的纯洁度和均匀性）、良好的表面质量（严格控制表面缺陷和脱碳）、精确的外形和尺寸。
根据GB/T 13304《钢分类》标准，按照基本性能及使用特性一，弹簧钢属于机械结构用钢；按照质量等级，属于特殊质量钢，即在生产过程中需要特别严格控制质量和性能的钢。按照中国习惯，弹簧钢属于特殊钢，制作弹簧钢的时候技术要求比较高，技术的过硬直接决定品质的高低。
SK120
1材料特性
SK120钢是日本碳素工具钢，高级高碳工具钢和冷冲压模具钢。该钢硬度高，耐磨性好，韧性中等，可加工性好，淬火后有较多的过剩碳化物，但淬火不变形较差，耐回火性差。
最佳等温退火温度690~720℃。水淬临界尺寸15~18mm，油淬临界尺寸5~7mm.
2化学成分
根据日本标准JIS G4401-2009，SK120钢的化学成分（质量分数）：C为1.10%~1.30%，Si≤0.35%,Mn≤0.50%，P≤0.03%，S≤0.03%，Cr≤0.20%，Ni≤0.25%，Cu≤0.30%。
3参考牌号
中国GB标准牌号T12，中国台湾CNS标准牌号SK120，德国DIN标准材料编号1.1663，德国DIN标准牌号C125W2，法国AFNOR标准牌号Y2120，法国NF标准牌号C12E3U，意大利UNI标准牌号C120KU，西班牙UNE标准牌号（C120），日本JIS标准牌号SK120，美国ASTM/AISI/SAE标准牌号y12，国际标准化组织（ISO）标准牌号TC120，瑞典SS标准牌号1885，英国BS标准牌号BW1C，韩国KS标准牌号STC2.
4淬火、回火规范
水冷，水油双液冷却或碱浴冷却，淬火后硬度63HRC，回火温度170~190℃。
5正火规范
正火温度 850~870°c, 空冷, 硬度 269 ~341HBW
6普通退火规范
退火温度 760 ~770°C, 保温2 ~4h, 再以 <30°C/h 冷速, 随炉缓冷到 500 ~600°C,出炉空冷。
7等温球化退火规范
1) 760 ~770°C ×2 ~4h, 680~700°C ×4 ~6h, 等温后炉冷到 500 ~600°C, 出炉空冷, 硬度≤207HBW
2) 750 ~770°C ×1~2h, 680 ~700°C ×2 --3h, 硬度 179 ~207HBW, 珠光体组织2~4级, 网状碳化物等级≤2级。[1]
8调质处理规范
淬火温度800~820°C,油冷; 回火温度640~680°C,保温时间2~3h, 球化级别：3 ~5 级, 硬度 183 ~207HBW。
9薄片切断刀微变形处理
1) 调质处理: 760 ~770°C ×4. 25min 淬入三硝水介质, 600 ~610°C × 1h 空冷回火。
2) 最终热处理: 850 ~860°C × 80s 淬三硝水 2 ~3s 后, 入硝盐 180 ~190°C ×4min空冷, 270 ~280°c × 1h 空冷, 硬度 56 ~57HRC.
10典型应用举例
1） SK120钢用于制作小型拉拔，拉深，挤光模具。
2） 该模具钢 用于尺寸小，形状简单，轻载荷的冷作模具，例如小冲头，剪板机的剪刀等。
3） SK120钢适用于各种中小生产批量的模具和抗冲击载荷的模具。
4） 用于形状简单的小型塑料模具。
5) 适用于制作一些要求硬化层不深并保持高韧性的冷冲模等。
6) 适用于各种中小生产批的模具和抗冲击载荷的模具。
7) 薄片切断刀微变形处理后, 平面畸变量≤0.06mm, 全部符合要求。
8) 碳素工具钢仅适于制作尺寸不大, 受力较小, 形状简单以及变形要求不高的塑料模。
9) 用于导柱、导套、推板导柱、推板导套, 淬火硬度50~55HRC; 用于塑料模具的斜销、滑块、锁紧楔, 淬火硬度 54~58HRC; 用于推杆、推管, 淬火硬度54~58HRC; 用于加料室、柱塞, 淬火硬度 50~55HRC
弹簧淬火时常见的缺陷及防止措施：
(1)脱碳(降低使用寿命)--1、采用盐浴炉或拄制气氛加热炉加热。2、采用快速加热工艺。
(2)淬火后硬度不足,非马氏体数量较多,心部出现铁素体(产生和残存变形,降低使用寿命)--1、选用淬透性
较好的材料。2、改善淬火冷却剂的冷却能力。3、弹簧进入冷却剂的温度应控制在Ar3以上。4、适当提高淬火
加热温度。
(3)过热(脆性增加)--1、严格控制成型及淬火加热温度。2、加强淬火时的金相检验。
(4)开裂(脆性增加,严重降低使用寿命)--1、控制淬火加热温度。2、淬火时冷到250-300C时,取出空冷。
3、及时回火。
提高弹簧质量的措施：
(1)形变热处理--将钢的变形强化与热处理强化两者结合起来,以进一步提高钢的强度和韧性。形变热处理有
高、中、低温之分。高温形变热处理是在奥氏体状态下产生形变后立即淬火,也可与锻造或热轧结合起来,即热成
型后立即淬火。形变热处理己应用于汽车板簧生产中。
(2)弹簧的等温淬火--对于直径较小或透透性足够的弹簧可采用等温淬火,它不仅能减少变形,而且还能提高强
韧性,在等温淬火后最好再进行一次回火,可提高弹性极限,回火温度与等温淬火温度相同。
(3)弹簧的松弛处理--弹簧长时间在外力作用下工作,由于应力松弛的结果会产生微量的永久(塑性)变形,特别
是高温工作的弹簧,在高温下应力松弛现象更为严重,使弹簧的精度降低,这对于一般精密弹簧是不允许的。因此,
这类弹簧在淬火,回火后应进行松弛处理--对弹簧预先加载荷,使其变形量超过弹簧工作时可能产生的变形量。然
后在高于工作温度20C的条件下加热,保温8-24h。
(4)低温碳氮共渗--采用回火与低温碳氮共渗(软氮化)相结合的工艺,能显著提高弹簧的疲劳寿命及耐蚀性,此
工艺多用于卷簧。
(5)喷丸处理--划痕、折叠、氧化脱碳等表面缺陷往往会成为弹簧工作时应力集中的地方和疲劳断裂源。若用
细小的钢丸高速喷打弹簧表面,不仅改善弹簧表面质量,提高表面强度,并使表面处于压应力状态,从而提高弹簧
疲劳强度和使用寿命。
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