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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　第九节　弹簧钢

　　一、ISO683-14：1992热处理钢、合金钢和易切钢　第14部分：热轧淬火-回火弹簧钢

　　ISO　683的本部分规定了热成形并随后热处理或冷成形并随后热处理的弹簧用，表4-2-60所列合金钢制造的圆钢、扁钢和线材的技术交货要求。产品以表4-2-58第2至第6行规定的产品热处理状态之一和表4-2-59规定的表面状态之一交货。

　　在特殊情况下，改变这些技术交货要求或增加补充条件应在订货时协议（见附录A）。

　　除ISO　683的本部分外，ISO　404《钢和钢产品一般技术交货要求》应适用。

　　产品形状：见ISO　683本部分来说，由于在淬火和回火状态下其弹性，所以特别适用于制造各种弹簧类部件的钢。钢的弹性取决于其弹性变形的能力，使钢可随受规定范围之内的载荷，在载荷去除时不出现永久变形。弹簧钢要求的性能，通过提高碳含量和合金化成分，例如硅、锰、铬、钢和钒等，以及热处理，即在油中淬火随后回火来得到。

　　合金钢：见ISO4948-1《钢分类第1部分：根据化学成分钢分为非合金钢和合金钢》。

　　（一）生产工艺

　　1.生产工艺的选择

　　钢和钢产品的生产由生产厂选择，但应符合以下规定。

　　2.脱氧

　　所有的钢都应是全镇静钢。

　　3.交货的热处理和表面状态

　　1）正常交货状态

　　除非订货时另有协议，产品应以非处理，即热加工状态交货。

　　2）特殊热处理状态

　　如果订货协议规定，产品应以表4-2-58第3至第6行规定的热处理状态之一交货。

　　3）特殊表面状态

　　如果订货时协议规定，产品应以表4-2-59第3到第6行规定的特殊表面状态之一交货。

　　4.炉批

　　钢应按炉批交货。

　　（二）化学成分、硬度淬透性

　　1.表4-2-58规定了交货时的通常热处理状态、产品形状和按照表4-2-60至表4-2-65的要求（化学成分、最小芯部硬度的最大尺寸、淬透性、最大硬度）的检验组合。

　　2.在钢不是按照芯部硬度或限制伪淬透性要求订货时，即表4-2-60或表4-2-64的钢牌号适用于表4-2-62或表4-2-65规定的牌号不适用时，表4-2-58（第5栏所列化学成分、淬透性和最大硬度，在适当的情况下，适用于特殊热处理状态（见表4-2-60注4）。

　　3.在采用表4-2-62规定的牌号，钢按照芯部硬度要求订货时，除表4-2-58第5栏（1）和（2）列出的要求外，表4-2-62或表4-2-65规定的芯部淬透性值适用。在此情况下，表4-2-64规定的端淬透性值仅供参考。

　　4.在采用表4-2-65规定的牌号，钢按照限制的淬透性要求订货时，除表4-2-58第5栏（1）和（2）列出的要求外，表4-2-65规定的限制的淬透性的值适用。

　　（三）剪切性能

　　在适当的剪切条件下（避免局部应力集中、预热、采用具有适应产品外形形状的刃具等），所有的钢都是可以正常剪切的，不仅TA状态，而且还包括TS状态（见表4-2-58）。

　　（四）组织

　　1.当按照ISO643《钢铁素体和奥氏体晶粒度显微测定法》

　　规定的方法之一进行检验时，钢的奥氏体晶粒度应为5级或更细。如果面积的70%在规定的晶粒度界限之内，应认为晶粒组织符合要求。如果规定检验细晶粒组织，按照ISO643晶粒度的测定方法和试验条件应在订货时协议。

　　2.对于非金属夹杂物含量，见附录A.1。

　　（五）内部质量

　　钢应无有害影响的内部缺陷。

　　（六）表面质量和脱碳

　　1.所有产品都应具有良好的精加工。

　　2.订货时可以协议要求的表面质量。

　　对于圆钢和线材，上述协议应以ISO9443《热处理钢和合金钢热轧圆钢和线材表面质量级别技术交货条件》的要求为基础。

　　3.表4-2-66规定的允许的部分表面脱碳的值适用于非处理

　　4.不允许使用焊接的方法清除表面不连续。

　　如果使用其他方法清除表面不连续，清除表面不连续的种类和允许深度，在适当的情况下，应在订货时协议。

　　（七）形状、尺寸和偏差

　　产品的形状、尺寸和偏差应符合订货时协议的要求。协议应尽可能根据相应的国际标准或适用的国家标准。

　　（八）特定的检验和试验

　　1.检验淬透性和硬度

　　对于按照表4-2-60、表4-2-64或表4-2-65规定的牌号订货的钢，除非另有协议，仅应按照表4-2-64或表4-2-65检验端淬淬透性要求。

　　对于无端淬淬透性要求，但有芯部硬度要求，即有CH符合的牌号订货的钢，应检验表4-2-58第5栏（2）对有关热处理状态规定的硬度要求和按照表4-2-62的芯部淬透性。

　　2.表面质量和脱碳检验

　　1）对于圆钢和线材，除非另有协议，应按照ISO9443《热处理钢和合金钢热轧圆钢和线材的表面质量级别技术交货条件》。对于扁钢，检验的细节应在订货时协议。

　　2）对于脱碳深度的检验，除非另有协议，试验数量由生产厂决定。采用ISO3887《非合金和低合金钢脱碳深度的检验》规定的显微法进行检验，并应符合以下条件：

　　-对于圆钢，从最深的均匀脱碳层开始，然后在直角处进行3次另外的测定。取这4次测定的平均值。

　　-对于扁钢，在产品的内测1/3处进行测定，并从最深的均匀脱碳层处开始，然后在对边测定。取这两次测定的平均值。

　　-从脱碳测定中排除表面不连续。

　　3.外观和尺寸检验

　　应检验足够数量的产品，以保证符合本标准的规定。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表4-2-58

1 2 3 4 5 6 7
1 交货热处理状态 符号 运用于 运用的要求
棒材（圆和扁）和带肋和带槽棒材 线材 除非另有协议 如果订购表8.22-8规定牌号的钢 如果订购表8.22-5规定牌号的钢
1 2 3 1　2 1 1　2 3
2 非处理 无或TU × × 按照表8.22-3和表8.22-4化学成分（见表8.22-3　注4） - 按照表8.22-7淬透性值 同第5栏1和2 按照表8.22-8限制的淬透性值 同第5栏1和2 按照表8.22-5芯部硬度的最大直径和厚度
3 提高剪切性能处理 TS × - 按照表3.00-6最大布氏硬度 TS栏
4 软化退火 TA × × TA栏
5 退火达到碳化物球化 TAC × × TAC栏
6 其他 可在订货时协议其他处理状态

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表4-2-59

1 2 3 4 5 6
1 交货表面状态 符号 一般运用于
棒材 线材
2 除非另有协议 热加工 无或HW × ×
3 经协议交货的特殊状态 HW+酸洗 P1 × ×
4 HW+喷丸清理 BC × ×
5 HW+面清除1） - × ×
6 其他      

　　1）表面清除的种类可协议，例如参考有关的尺寸标准。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表4-2-60

钢的级别 ISO683-14　1973中可比的牌号 钢的牌号和规定的化学成分（熔炼分析）（质量分数）/%
级别号 牌号 C Si Mn P最大 S最大 B最小 Cr Mo V
1 50Si7 5

0.55-

0.63

1.60-

2.00

0.60-

1.00

 0.030 0.030 - - - -
2 56SiCr7 -

0.52-

0.59

1.60-

2.00

0.70-

1.00

 0.030 0.030 -

0.20-

0.40

 - -
3 61SiCr7 7

0.57-

0.65

1.60-

2.00

0.70-

1.00

 0.030 0.030 -

0.20-

0.40

 - -
4 55SiCr63 -

0.51-

0.59

1.20-

1.60

0.50-

0.80

 0.030 0.030 -

0.55-

0.85

 - -
5 55Cr3 8

0.52-

0.59

0.15-

0.40

0.70-

1.00

 0.030 0.030 -

0.70-

1.00

 - -
6 60CrMo31 -

0.56-

0.64

0.15-

0.40

0.70-

1.00

 0.030 0.030 -

0.70-

1.00

0.08-

0.15

 -
7 60CrB3 10

0.56-

0.61

0.15-

0.40

0.70-

1.00

 0.030 0.030 0.0008

0.60-

0.90

 - -
8 60CrMo33 12

0.56-

0.64

0.15-

0.40

0.70-

1.00

 0.030 0.030 -

0.70-

1.00

0.25-

0.35

 -
9 51CrV4 13

0.47-

0.55

0.15-

0.40

0.70-

1.00

 0.030 0.030 -

0.80-

1.10

 -

0.10-

0.25
10 52CrMoV4 14

0.48-

0.56

0.15-

0.40

0.70-

1.00

 0.030 0.030 -

0.90-

1.20

0.15-

0.25

0.07-

0.15

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表4-2-61

元素

根据熔炼分析允许的最大含量

（质量分数）/%

允许偏差1）（质量分数）

/%
C

≤0.55

＞0.55-0.65

±0.03

±0.04
Si

≤0.40

＞0.40-2.00

±0.03

±0.05
Mn ≤1.00 ±0.04
P ≤0.030 +0.005
S ≤0.030 +0.005
B ≥0.0008 -0.0003
Cr H≤1.20 ±0.05
Mo

≤0.30

＞0.30-0.35

±0.03

±0.04
V ≤0.25 ±0.02

　　1）“±”的意思是，在一炉中，偏差可出现高于表4-2-60规定范围的上限值或低于下限值，但不应同时出现。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表4-2-62

1 2 3 4
牌号

淬火后最小芯部硬度1）

HRC

 最大尺寸2）/mm

淬火后最小芯部硬度3）

HRC

 最大尺寸2）/mm

检验最大尺

寸的热处理

扁钢

（厚度）

圆钢

（直径）

扁钢

（厚度）

圆钢

（直径）

淬火温度

/℃

淬火

介质
59Si7CH 54 11 17 56 9 15 830-860 油
56SiCr7CH 54 13 20 56 11 18 830-860 油
61SiCr7CH 54 16 25 56 14 22 830-860 油
55SiCr63CH 54 20 33 56 18 30 830-860 油
55Cr3CH 54 14 21 56 10 16 830-860 油
60CrMo3CH 54 33 52 56 29 45 830-860 油
60CrB3CH 54 29 45 56 25 41 830-860 油
60CrMo33CH 54 55 85 56 51 80 830-860 油
51CrV4CH 54 25 40 56 20 30 830-860 油
52CrMoV4CH 54 35 55 56 29 45 830-860 油

　　1）希望较大比例的贝氏体。

　　2）该值是从下淬透性曲线2/3-淬透性范围得出的（见表4-2-56）。

　　3）希望小比例的贝氏体。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表4-2-63

牌号 热处理状态最大布氏硬度

提高剪切性能处理

TS

软化退火

TA

退火达到碳化物球化

TAC
59Si7 280 255 230
56SiCr7 280 255 230
61SiCr7 280 255 230
55SiCr63 280 255 230
55Cr3 280 255 230
60CrMo31 280 255 230
60CrB3 280 255 230
60CrMo33 280 255 230
51CrV4 280 255 230
52CrMoV4 280 255 230

　　　　　　　　　　　　　表4-2-64　规定淬透性（100%范围）牌号的硬度界限（暂定值）（H级，见一、（二）3）

牌号 端淬试验淬火温度/℃ 范围界限 硬度HRC
距试样淬火端的距离/mm
1.5 3 5 7 9 11 13 15 20 25 30 35 40 45 50
59Si7H 850±5 最大 65 65 65 64 62 60 58 53 44 40 37 35 34 33 32
最小 59 58 53 46 37 34 32 31 28 27 25 24 24 24 24
156SiCr7H 850±5 最大 65 65 64 63 62 60 57 54 47 42 39 37 36 36 35
最小 60 58 55 50 44 40 37 35 32 30 28 26 25 24 24
61SiCr7H 850±5 最大 68 68 67 65 63 61 60 58 51 46 43 41 39 39 38
最小 60 59 57 54 48 45 42 39 35 32 31 30 29 28 28
55SiCr63H 850±5 最大 66 66 66 65 65 64 64 63 59 55 49 44 40 37 35
最小 57 56 56 55 53 52 50 46 36 32 29 28 27 26 25
55Cr3H 850±5 最大 65 65 64 63 63 62 61 60 57 52 48 45 42 40 39
最小 57 56 55 54 52 48 43 39 33 30 28 27 26 25 24
60CrMo31H 850±5 最大 66 66 66 65 65 65 65 64 62 59 56 52 48 47 46
最小 57 57 57 56 54 53 51 50 48 41 34 32 30 29 26
60CrB3H 850±5 最大 65 65 65 65 65 65 65 65 65 63 60 57 54 50 47
最小 60 60 60 59 59 57 54 49 39 37 34 32 30 28 25
60CrMo33H 850±5 最大 65 65 65 65 65 65 65 65 64 64 63 63 63 63 63
最小 60 60 60 60 60 60 60 59 58 56 54 50 56 43 41
51CrV4H 850±5 最大 65 65 64 64 63 62 62 61 60 58 57 55 54 53 53
最小 57 56 55 54 53 52 50 48 44 41 37 35 34 33 32
52CrMoV4H 850±5 最大 65 65 64 64 63 63 63 62 62 62 62 61 61 61 60
最小 57 56 56 56 54 52 51 50 48 47 46 46 45 44 44

　　　　　　　　　　　　　表4-2-65　现定淬遍性（限制和范围）牌号的硬度界限（暂定值）（HH级，见一（二））

牌号 端淬试验淬火温度/℃ 范围界限 硬度HRC
距试样淬火端的距离/mm
1.5 3 5 7 9 11 13 15 20 25 30 35 40 45 50
59Si7HH 850±5 最大 65 65 65 64 62 60 58 53 44 40 37 35 34 33 32
最小 59 58 53 46 37 34 32 31 28 27 25 24 24 24 24
156SiCr7HH 850±5 最大 65 65 64 63 62 60 57 54 47 42 39 37 36 36 35
最小 60 58 55 50 44 40 37 35 32 30 28 26 25 24 24
61SiCr7HH 850±5 最大 68 68 67 65 63 61 60 58 51 46 43 41 39 39 38
最小 60 59 57 54 48 45 42 39 35 32 31 30 29 28 28
55SiCr63HH 850±5 最大 66 66 66 65 65 64 64 63 59 55 49 44 40 37 35
最小 57 56 56 55 53 52 50 46 36 32 29 28 27 26 25
55Cr3HH 850±5 最大 65 65 64 63 63 62 61 60 57 52 48 45 42 40 39
最小 57 56 55 54 52 48 43 39 33 30 28 27 26 25 24
60CrMo31HH 850±5 最大 66 66 66 65 65 65 65 64 62 59 56 52 48 47 46
最小 57 57 57 56 54 53 51 50 48 41 34 32 30 29 26
60CrB3HH 850±5 最大 65 65 65 65 65 65 65 65 65 63 60 57 54 50 47
最小 60 60 60 59 59 57 54 49 39 37 34 32 30 28 25
60CrMo33HH 850±5 最大 65 65 65 65 65 65 65 65 64 64 63 63 63 63 63
最小 60 60 60 60 60 60 60 59 58 56 54 50 56 43 41
51CrV4HH 850±5 最大 65 65 64 64 63 62 62 61 60 58 57 55 54 53 53
最小 57 56 55 54 53 52 50 48 44 41 37 35 34 33 32
52CrMoV4HH 850±5 最大 65 65 64 64 63 63 63 62 62 62 62 61 61 61 60
最小 57 56 56 56 54 52 51 50 48 47 46 46 45 44 44

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表4-2-66 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　mm

牌号 扁钢 圆钢
厚度δ 脱碳深度最大 直径D 脱碳深度最大

59Si7

56SiCr7

61SiCr7

55SiCr63

 5≤δ≤25 0.01δ+0.25　1） D≤10 0.17
25＜δ 协议 10＜D 0.017D

55Cr3

60CrMo31

60CrB3

60CrMo33

51CrV4

52CrMoV4

 5≤δ≤40 0.01δ+0.15　1） D≤10 0.12
40＜δ 协议 10＜D 0.012D

　　1）这些值适用于宽度/厚度比≥2。在较小比例情况下，该值应协议。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　下一页