彈簧材料的選擇

彈簧材料的選擇，應根據○彈○簧承受載荷的(De)性質[Zhì]、應力狀态、應力∇大∇小[Xiǎo]、工作溫度、環境介質、使用壽命、對導電導磁的要求(Qiú)、工藝性能(Néng)、材料來源和價格等(Děng)因素确定。 

在确[Què]定(Dìng)材料截面形狀和尺寸時，應當優先選用國家标○準○和◊部◊頒标準所規定的系列尺寸，盡[Jìn]量避免選用非标準系列規格的(De)材料。 

中、小型彈簧，特▾别▾是螺旋拉伸[Shēn]彈簧，應當優先用經過強[Qiáng]化處理的鋼絲，鉛浴等溫冷拔鋼絲[Sī]▲和▲油淬火(Huǒ)回火(Huǒ)鋼絲，具有較高的強度○和○[Hé]良好表面質量，疲▲勞▲性能高于(Yú)普通淬火回火鋼絲[Sī]，加工簡單，工(Gōng)藝性好，質量穩定(Dìng)。 

碳[Tàn]▲素▲(Sù)彈簧鋼絲和琴(Qín)鋼[Gāng]絲[Sī]冷拔後産生較大的(De)剩○餘○應◈力◈[Lì]，加工彈簧◊後◊，存在[Zài]較大的(De)剩餘[Yú]應力，回火後尺寸變(Biàn)化(Huà)較大，難以控制尺寸精度(Dù)。油淬火回火鋼絲是[Shì]在鋼◈絲◈是在鋼絲拉拔到規定尺寸後進行調制強化處理，⋄基⋄本上沒有剩餘應力存(Cún)在，成型彈簧後經低溫回火，尺(Chǐ)寸變化很小，◆耐◆熱(Rè)穩定性好于冷(Lěng)拔強化鋼⋄絲⋄[Sī]。 

大中(Zhōng)型[Xíng]彈簧，對于載荷精度[Dù]◊和◊應力較高的應選用冷拔(Bá)▽材▽▾或▾[Huò]冷拔後磨光鋼(Gāng)材。對于載荷精度和應力較◊低◊的彈簧，可選用(Yòng)熱軋鋼材。 

鋼闆彈簧[Huáng]一般選⋄用⋄[Yòng]55Si2Mn、60Si2MnA、55SiMnVB、55SiMnMoV、60CrMn、60CrMnB▲等▲牌号的扁鋼。 

螺旋(Xuán)彈簧的材料截面，應(Yīng)優先選用圓形截面(Miàn)。正方形和矩形截面材料，承受能力較[Jiào]強(Qiáng)，抗沖擊性[Xìng]能好，又◆可◆[Kě]使彈(Dàn)簧小型化，但◈材◈料來[Lái]源少。且價格較[Jiào]高，◇除◇特殊需要外，一(Yī)般盡量不選用這種材料。近年(Nián)來，研制用圓鋼(Gāng)絲軋○扁○代替梯(Tī)○形○鋼絲，取得了[Le]很好的效果。 

在[Zài]高[Gāo]溫下工作◆的◆彈簧材料，要求強度有較好的熱穩◆定◆性、抗松弛或蠕變能力[Lì]、抗氧化能力、耐一定介質腐蝕能力。 

彈簧的工[Gōng]作溫度升高，彈[Dàn]簧材料的彈性模量下降，導緻剛度下降，承(Chéng)∆載∆(Zǎi)能力變小。因此，在高(Gāo)溫(Wēn)下工作的彈簧要了解彈性模量的◈變◈●化●率（值[Zhí]），計算彈簧承載(Zǎi)能力下降對使◆用◆⋄性⋄能的影響。按照GB1239規[Guī]定，普通螺旋彈簧(Huáng)工[Gōng]作溫度超過60℃時，應對切變[Biàn]模量進行修正(Zhèng)，其公式為(Wéi)：Gt=KtG 式中G——常溫下(Xià)的彈[Dàn]性模量；Gt——工作溫度t下◆的◆切變模量[Liàng]；Kt——溫度修正系數按表2—98選取。 

在低溫下使[Shǐ]用的▾彈▾簧材料，應具(Jù)有良好的低溫韌性。碳素彈簧鋼絲[Sī]、琴鋼絲和[Hé]1Cr18Ni9等奧氏[Shì]體不鏽鋼彈簧鋼絲、銅合金、鎳合金[Jīn]有較[Jiào]好的低溫韌◇性◇和強度。 

在低溫[Wēn]下，環境介(Jiè)質對材料腐[Fǔ]蝕程度比在溫室下小[Xiǎo]得多，而鍍(Dù)镉和鍍鋅易∆引∆起(Qǐ)冷脆。 

在低溫下，材料的[De]彈性模◈量◈和膨脹系數變化不大，在設計中可以不考慮。 

彈簧鋼制[Zhì]作▲的▲(De)彈簧，硬度（即強(Qiáng)度）的選用應依(Yī)據▾彈▾[Dàn]簧承載性質和應(Yīng)力大小而定。但是(Shì)，硬度⋄高⋄低與平面應變斷裂韌性關系極大。 

從曲線◈關◈系可以看出，随着硬度增加，平面應變斷裂[Liè]韌性（KIC）值顯▲著▲下降。這就是說▲在▲确定彈簧的硬[Yìng]度硬度值時，應本着在滿足彈[Dàn]簧特▽性▽(Xìng)⋄要⋄求的前提下，彈(Dàn)簧的硬度值偏低[Dī]一些好。 

彈簧選材時，要▿注▿意鋼▽材▽[Cái]的淬[Cuì]透性。彈簧材料截面是否[Fǒu]淬透以及淬透⋄的⋄程[Chéng]度，對彈(Dàn)簧[Huáng]質量關系極大(Dà)。 

以彈簧本身作導體的電器彈簧或在濕度◆變◆化(Huà)不∇定∇的條▲件▲下，如水（包括海水）、水蒸氣環◈境◈(Jìng)中工作▲的▲彈簧，一般選用銅和◊金◊材[Cái]∇料∇。 

在酸類(Lèi)接觸極(Jí)其[Qí]他腐(Fǔ)蝕介質下工▽作▽的∇彈∇簧，一般選用不鏽耐酸鋼或鎳合金等耐蝕材料。在一般(Bān)環境介(Jiè)質條件下使用的(De)彈●簧●，選用普通彈簧鋼，制成彈簧∆後∆(Hòu)在其表面進行(Háng)防[Fáng]鏽(Xiù)塗覆或電鍍（鍍[Dù]鋅(Xīn)、鍍镉、鍍銅）的方法防蝕(Shí)。 

在衡器和儀表中使用的彈簧[Huáng]，為了滿足其精(Jīng)度不受溫度(Dù)變化的影響，一般選用彈性模量和膨脹系[Xì]數變[Biàn]化極小的[De]恒彈性合金。 

在要求質輕、絕緣、防碰(Pèng)、防鏽蝕等特殊用途的彈簧，可選用增強塑料。目前，較為适用的塑料彈簧，○是○用環氧樹脂、∇酚∇醛樹脂為(Wéi)基體，用玻璃纖維增強的熱固增強塑料GFRP。也可選用防振橡膠制[Zhì]造各種類型的橡膠彈簧。