51CRV4弹簧钢轴承钢

特性

　　51CrV4(1.8159)绷簧钢杰出的力学功能和工艺功能，淬透性较高，参加钒使钢的晶粒细化，下降过热敏感性，进步了强度和耐性，具有高的疲惫强度，屈从比也较高，但焊接性差，冷因变形塑性低。

用处

　　51CrV4是一种较高档绷簧，用作较大截面的高负荷重要绷簧及工作温度＜300 ℃的阀门绷簧、活塞绷簧、安全阀绷簧。^[1]

物理功能

化学成份

　　碳 C ：0.47～0.55 　　硅 Si：≤0.40 　　锰 Mn：0.70～1.10 　　* S ：≤0.030 　　磷 P ：≤0.030 　　铬 Cr：0.90～1.20 　　镍 Ni：≤0.35 　　铜 Cu：≤0.25 　　钒 V ：0.10～0.25^[2]

力学功能

　　抗拉强度 σb (MPa)：≥1274(130) 　　屈从强度 σs (MPa)：≥1127(115) 　　伸长率 δ5 (％)：≥10 　　断面缩短率 ψ (％)：≥40 　　硬度 ：热轧,≤321HB;冷拉+热处理,≤321HB

热处理规范及金相安排

　　热处理规范：淬火850℃±20℃,油冷; 回火500℃±50℃(特殊需要时,±30℃)。^[3]　　●交货状况：热轧钢材以热处理或不热处理状况交货，冷拉钢材以热处理状况交货。 　　^[4]　　60Si2Mn与51CrV4两者都是绷簧钢，机械功能附近。 　　60Si2Mn力学功能：σs≥1176Mpa，σb≥1274Mpa，δs≥5％，ψ≥25％ 　　51CrV4力学功能：σs≥1175Mpa，σb≥1500Mpa，δs≥6％，ψ≥40％，剪切和改变许用应力≥1050Mpa。疲惫寿数到达300万次；剪切和改变许用应力≥1050Mpa。 　　51CrV4的工作温度可达300摄氏度，60Si2Mn只达250度。别的，60Si2Mn多用于板簧、蜗卷簧和30mm线径以下绷簧的制作，51CrV4多用于直径较大的绷簧制作。

修改本段焊接功能

氩弧焊对焊工艺

　　为了减小电极的耗费，挑选直流正接进行线材的对焊实验，即选用直流电源，线材接电源的正极，钨极接电源的负极。 　　含1%或2%氧化钍的钨极发射电子效率高，电流承载才能好，且抗污染功能好，引弧简单并且电弧比较安稳。为了便于操作，挑选直径为2 mm的较细的钍钨极，并且电极前端磨尖。 　　因为氩气较低的电弧电压特性关于薄板和线材的手弧焊特别有利，因而挑选氩气做维护气体。 　　实验选用直流手艺氩弧焊机，焊接前，将钢丝两头头细心磨平，为避免焊点发生气孔，用**将端头油污清洗洁净。将两头磨平的线材放在平坦洁净的对正板，使两头头对正，接头处不留空隙，用压铁压住接头两边。将线材接焊机正极，钨极接负极，分别将电流调至20 A，15 A，10 A，8 A进行焊接。焊接时，在接头周围引燃点弧并使之焚烧安稳，将电弧移至接头处使接头金属熔化后迅速将电弧平息，一起细微施加顶锻力，冷却后即完结焊接进程，焊接进程中不运用填充焊丝。 　　实验发现，当焊接电流为20 A时，电弧焚烧剧烈，接头处金属飞溅严峻，焊点陷落严峻。当电流调至15 A时，电弧焚烧较平稳，熔池飞溅少，但焊缝仍有陷落。但电流降至10 A时，引弧简单，电弧焚烧安稳，焊缝处没有陷落现象。图2为焊接电流10 A时，用数码相机在Leica MZ6型体视显微镜下拍下的焊接接头形状。能够看出，接头的圆柱度较好，将其打磨后能满意线锯的要求。当电流调至8 A以下时，引弧困难且电弧不安稳，难以完结焊接进程。

焊接接头实验

　　因为51crv4钢具有过热倾向，因而焊接热影响区对接头的力学功能影响很大。直径0.7 mm的65Mn钢丝经氩弧焊对焊后接头处十分硬脆，悄悄折弯焊点处，就会在熔合线或焊缝处脆断，断口呈显着的脆性开裂描摹。所得接头由焊缝和热影响区组成，沿接头轴线测验从焊缝中心至母材各个区域的显微硬度。丈量结果表明，从母材到热影响区及焊缝中部，显微硬度急剧添加，焊缝中部硬度达HV 1 060，这说明热影响区及焊缝中部生成了硬脆安排。关于这种具有硬脆安排的接头，为了进步其耐性和塑性，下降其硬度，取得硬度、强度、塑性和耐性的恰当合作，有必要对焊接接头进行恰当的回火处理。热处理后，应将热影响区的脆性消除，一起应能使母材坚持必定的强度和弹性。回火在箱式电阻炉内进行，回火工艺见表1。将回火后的钢丝焊接接头处细心打磨，使其直径与母材直径大致持平，再在WE-50拉伸实验机上进行拉伸实验。每种回火处理的试样取三根，取其拉力的平均值。 　　由实验能够看出，330℃以上热处理后，母材弹性根本消失，且开裂均发生在母材处，而不发生在焊点及其热影响区，这说明热处理后尽管热影响区的脆性彻底消失，但母材的强度被大大削落（经实验，所用母材的抗拉强度为1 663 MPa）。260℃保温10 min时，尽管材料弹性根本不变，但热影响区的脆性不能消除。当加热温度为280℃，保温10 min时作用最好，热影响区的抗拉强度只比母材下降20%左右，而母材的弹性消失较小。将280℃回火处理的焊头沿轴线方向测验纵剖面上各个区的显微硬度，发现焊缝处的最高硬度值下降到HV 500左右，比未处理时的硬度下降大约1倍。 焊好的环形钢丝不光应能满意必定的强度和弹性要求，并且具有必定的疲惫强度.