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第十三节 JIS G4314-1994 弹簧用不锈钢丝
钢丝的种类分为5种,其牌号、调质处理及类别如表4-3-83所示。
表4-3-83
| 牌号 |
调质处理 |
类别 |
| 分类 |
符号 |
| SUS302 |
A类
B类 |
-WPA
-WP13 |
奥氏体钢 |
| SUS304 |
A类
B类
D类 |
-WPA
-WPB-WPBS 1)
-WIJDS 1) |
| SUS304N1 |
A类
B类 |
-WPS
-WPB |
| SUS316 |
A类 |
-WPA |
| SUS631J1 |
C类 |
WPC |
沉淀硬化钢 |
注:保证直度钢丝的牌号及调质处理为SUS304的B类和D类。
1)符号末尾的S表示保证直度的钢丝。
一、力学性能
1.抗拉强度
钢丝按照本节七1的规定进行拉伸试验,其抗拉强度应符合表4-3-84的规定。
表4-3-84
|
直径
/mm |
抗拉强度
/MPa |
| A类 |
B类 |
C类 |
D类 |
|
SUS302-WPA
SUS304-WPA
SUS304NI-WPA
SUS316-WPA |
SUS302-WPB
SUS304-WPB
SUS304NI-WPBS 1)
SUS316-WPB |
SUS631J1-WPC 2) |
SUS304-WPDS |
|
0.080
0.090 |
1650-1900 |
2150 |
- |
- |
|
0.10
0.12
0.14
0.16
0.18
0.20 |
1950-2200 |
|
0.23
0.26 |
1600-1850 |
2050-2300 |
1700-2000 |
- |
|
0.29
0.32
0.35
0.40 |
1850-2100 |
|
0.45
0.50
0.55
0.60 |
1930-2180 |
1950-2200 |
1650-1950 |
|
0.65
0.70 |
1530-1780 |
1850-2100 |
1800-2050 |
1550-1850 |
|
0.80
0.90 |
1550-1850 |
| 1.00 |
1550-1800 |
| 1.20 |
1450-1700 |
1750-2000 |
1700-1950 |
1470-1720 |
| 1.40 |
1420-1670 |
| 1.60 |
1400-1650 |
1650-1900 |
1600-1850 |
1370-1620 |
|
1.80
2.00 |
- |
|
2.30
2.60 |
1320-1570 |
1550-1800 |
1500-1750 |
- |
|
2.90
3.20
3.50
4.00 |
1230-1480 |
1450-1700 |
1400-1650 |
|
4.50
5.00
5.50
6.00 |
1100-1350 |
1350-1600 |
1300-1550 |
- |
|
6.50
7.00
8.00 |
1000-1250 |
1270-1520 |
- |
| 9.00 |
- |
1130-1380 |
| 10.0 |
980-1230 |
| 12.0 |
880-1130 |
注:①钢丝直径为标准直径的中间值时,采用较大标准直径的抗拉强度值。
②一盘钢丝的抗拉强度差,原则上为表4-3-84中抗拉强度范围的二分之一之内。
1)SUS304-WPS的适用钢丝直径为0.29-1.60mm。
2)关于SUS631J1-WPC,可根据供需双方协议,当对经沉淀硬化热处理(470℃≤10℃加热1h后空冷)后的试样进行拉伸试验时,抗拉强度应增加250MPa以上。
2.扭转试验
直径0.50-4.00mm的钢丝,当需方要求时,按照本节七2的规定进行扭转试验,其扭转状况和破断面的状况符合表4-3-85的规定。
表4-3-85
| 扭转状况 |
破断后表面不得有有害的缺陷 |
| 破断面的状况 |
破断面与钢丝轴线成直角,不得有伤、裂纹等缺陷 |
二、平直度
SUS304-WPBS和SUS-WPDS钢丝,按照本节七3的规定进行试验,其平直度应符合表4-3-86的规定。
表4-3-86 mm
| 钢丝直径 |
平直度 |
| 该高 |
弦长 |
| 0.29-0.45 |
≤5 |
200 |
| >0.45-1.60 |
≤4 |
200 |
三、钢丝直径
钢丝的直径按照本节七4的规定进行测定,其允许偏差及不圆度应符合以下规定。
1)钢丝直径范围
A类为0.080-8.00mm、B类为0.080-12.0mm、C类为0.10-6.00mm、SUS304-WPBS和SUS304-WPDS为0.29-1.60mm。
钢丝标准直径如表4-3-87所示。
表4-3-87 mm
| 0.08 |
0.09 |
0.10 |
0.12 |
0.14 |
0.16 |
0.18 |
0.20 |
0.23 |
0.26 |
| 0.29 |
0.32 |
0.35 |
0.40 |
0.45 |
0.50 |
0.55 |
0.60 |
0.65 |
0.70 |
| 0.80 |
0.90 |
1.00 |
1.20 |
1.40 |
1.60 |
1.80 |
2.00 |
2.30 |
2.60 |
| 2.90 |
3.20 |
3.50 |
4.00 |
4.50 |
5.00 |
5.50 |
6.00 |
6.50 |
7.00 |
| 8.00 |
9.00 |
10.0 |
12.0 |
|
|
|
|
|
|
2).钢丝直径的允许偏差及不圆度
钢丝的直径允许偏差及不圆度应符合表4-3-88的规定。
表4-3-88 mm
| 直径 |
允许偏差 |
不圆度 |
| 0.08-0.20 |
±0.005 |
≤0.005 |
| >0.20-0.40 |
±0.008 |
≤0.080 |
| >0.40-0.80 |
±0.010 |
≤0.010 |
| >0.80-1.60 |
±0.015 |
≤0.015 |
| >1.60-3.20 |
±0.020 |
≤0.020 |
| >3.20-6.00 |
±0.025 |
±0.025 |
| >6.00-10.0 |
±0.035 |
≤0.035 |
| >810.0-12.0 |
±0.050 |
≤0.050 |
注:①不圆度是指在钢丝的同一断面上直径的最大值与最小值之差。
②对于表4-3-88的偏差,根据供需双方协议,可对其值的正偏差或负偏差进行限制,但此时的允许偏差范围应等于表4-3-88所示的允许偏差范围。
四、外观及形状
钢丝的外观及形状应符合以下规定:
1)钢丝表面不得有有害的外观缺陷。
2)钢丝不得有有害的不规整。
五、材料
用于制造钢丝的材料应为JIS G4308《不锈钢线材》规定的线材。
六、制造方法
钢丝的制造方法为固溶热处理后进行高强度拉拔。对要求平直度的钢丝,拉拔后进行矫直。
此外,当需方要求时,可进行与弹簧成形相适应的涂覆。
七、试验
1.拉伸试验
1)供试材和试样的选取
对同一炉钢、相同直径、相同热处理、相同加工断面收缩率的批,每10盘(当10盘的质量小于500kg)或其零数为1组,从各组中任意取1盘,从其端部切取1个试样。
2)试样
试样为JIS Z2201《金属材料拉伸试样》中的9A号试样。
3)试验方法
按照JIS Z2241《金属材料拉伸试验方法》进行拉伸试验。但应以20℃±5℃为标准温度进行试验,拉伸速度采用表4-3-89的规定。
表4-3-89
|
线径
/mm |
拉伸速度(平均应力增加率)
/N/(mm平方.s) |
| 0.080-1.00 |
≤100 |
| >1.00-5.00 |
≤70 |
| >5.00-12.0 |
≤50 |
2.扭转试验
1)供试材和试样的选取
供试材和试样的选取按照供需双方的协议进行。
2)试验方法
将拉紧状的试样,以钢丝直径的50倍或其倍数的间距夹紧试样的两端,以不发生人松弛的张紧种度将其一端向一个方向扭转至破断,检验其此时的扭转状况和破断面的状况。
3.平直度检验
将钢丝按照所规定弦长以上的长度切断,如图4-3-4所示测定规定的弦长所对应的弦高。
4.钢丝直径的测定
用千分尺在钢丝的任意位置测定钢丝直径。
八、化学成分
用于制造钢丝的线材的化学成分如表4-3-90和表4-3-91所示。
表4-3-90
| 牌号 |
化学成分(质量分数)/% |
| C最大 |
Si最大 |
Mn最大 |
P最大 |
S最大 |
Ni |
Cr |
Mo |
N |
| SUS302 |
0.15 |
1.00 |
2.00 |
0.045 |
0.030 |
8.00-10.00 |
17.00-19.00 |
- |
- |
| SUS304 |
0.08 |
1.00 |
2.00 |
0.045 |
0.030 |
8.00-10.50 |
18.00-20.0 |
- |
- |
| SUS304N1 |
0.08 |
1.00 |
2.50 |
0.045 |
0.030 |
7.00-10.50 |
18.00-20.00 |
0.10-0.25- |
- |
| SUS316 |
0.08 |
1.00 |
2.00 |
0.045 |
0.030 |
10.00-14.00 |
16.00-18.00 |
2.00-3.00 |
- |
表4-3-91
| 牌号 |
化学成分(质量分数)/% |
| C最大 |
Si最大 |
Mu最大 |
P最大 |
S最大 |
Ni |
Cr |
Al |
| SUS631J1 |
0.09 |
1.00 |
1.00 |
0.040 |
0.030 |
7.00-8.50 |
16.00-18.00 |
0.75-1.50 |
|