请哪位老师讲一下，55CrSi和60si2MnA在加工工艺和使用性能上的区别

学龄前儿童

请哪位老师讲一下，55CrSi和60si2MnA在加工工艺和使用性能上的区别。机械设计手册上有明确的区分：60Si2MnA可用于汽车悬架弹簧的加工，55CrSi用于高温工作环境如气门弹簧的加工。但因为不专业，对上述两种材料的机械性能的比较无法得出明了的结论，但生产厂家从加工工艺上及成本上是否有明确的说法？望赐教！

leeleening

55CrSi貌似可以做螺旋弹簧用于轿车悬架啊。

leeleening

上传一下性能比对供参考！

leeleening

化学成分

leeleening

加工工艺60Si2MnA的有一些资料，55SiCrA的没有。

leeleening

工艺相关的论文两篇。

volvozx

做弹簧的话55CrSi比60Si2MnA载荷要高

volvozx

现在轿车的螺旋弹簧越来越多的采用55CrSi

leeleening

合金元素作用
                        合金元素在弹簧钢中的主要作用是提高力学性能、改善工艺性能及赋予某些特殊性能(如耐高温、耐蚀)等,对此已有相当的了解。但随着弹簧钢进一步的高强度化和长寿命化,特别是要满足一些新的性能要求,必须对合金元素的作用有更加深入的了解。
                        如前所述,提高弹簧钢的弹减抗力是目前弹簧钢种研究开发的主要之一。因此,近期对合金元素所作的研究工作都是围绕这一问题的。
                        (1)Si
                        很多弹簧钢以硅为主要合金元素,它是对弹减抗力影响最大的合金元素,这主要是由于硅具有强烈的固溶强化作用;同时,硅能抑制渗碳体在回火过程中的晶核形成和长大,改变回火时析出碳化物的数量、尺寸和形态,提高钢的回火稳定性[5],从而提高位错运动的阻力,显著提高弹簧钢的弹减抗力。据报导[6],在0.60%C-0.90%Mn-0.20%Mo的钢中,随着硅含量增加,碳化物颗粒数目增加,而碳化物颗粒尺寸和间距则缩小。因此,近年来研制开发的很多高强度弹簧钢均含有较高的硅,如RK360含2.51%Si,ND250S含2.5%Si[3],ND120S含1.70%Si[7]。

                        关于提高弹减抗力作用最大的最佳硅含量,各个研究者得出的数据至今仍不尽相同。如Kawakami等[8,9]的研究结果表明,在Si-Cr、Si-Cr-Mo和Si-Cr-V钢中硅含量为1.5%时作用最大,并据此开发出一种弹减抗力优异的新型弹簧钢SRS60。大原等[10]对SUP9A钢的结果表明,硅含量在1.5%～2.0%附近弹减抗力呈饱和状态,超过2.0%则下降。新仓等认为Si-Mn钢中硅含量为2.2%时作用最大。Ohara等[11,12]则认为硅含量即使提高到2.5%左右,弹减抗力仍然不断提高。在现有的标准弹簧钢中,SAE9260和SUP7的抗弹减性最好,这两个钢种化学成分相同,含硅为1.8%～2.2%,是现有标准中含硅最高的弹簧钢。但硅含量如果过高,将促进钢在轧制和热处理过程中的脱碳和石墨化倾向,并且使冶炼困难和易形成夹杂物,因此过高硅含量弹簧钢的使用仍需慎重。
                        (2)Cr
                        由于铬能够显著提高钢的淬透性,阻止Si-Cr钢球化退火时的石墨化倾向,减少脱碳层,因此是弹簧钢中的常用合金元素,以铬为主要强化元素的弹簧钢50CrV4在世界各国有较广泛的应用,美国用量最大的弹簧钢5160属于Mn-Cr系钢。由于资源问题,美国曾研究低铬或无铬的悬挂弹簧用钢[6]。在新研制的高强度弹簧钢中也总是含有不同数量的铬。然而,多数研究者认为铬对提高弹减抗力的作用为负。文献[13]指出钢中铬含量在0.35%～0.56%范围内将削弱1.0%Si弹簧钢中Si和C提高弹减抗力的作用;在Si-Cr、Si-Cr-V、Si-Cr-Mo钢中铬对弹减抗力有不好的作用。Ozone等[14]对SUP7(SAE9260)钢的研究亦表明铬的这种不利作用,具体原因仍不清楚,可能与Cr倾向聚集在渗碳体中有关。亦有研究指出铬含量小于0.70%(特别是0.55%)时对弹减抗力无影响,如果铬和硅含量保持合适的比例也会对改善弹减抗力起有利作用。
                        (3)Ni
                        由于Ni元素较贵,在弹簧钢中应用较少,有关研究不多。然而,近年来研究开发的一些超高强度弹簧钢中却有一些含有镍,如日本大同的RK360(ND250S)钢和韩国浦项的Si-Cr-Ni-V钢中均含有约2%Ni,ND120S钢中则含有0.5%Ni。这些钢中加Ni的作用除保证钢在超高强度下的韧性和提高钢的淬透性外,另一个重要作用便是抑制腐蚀环境下蚀坑的萌生和扩展。图2是镍含量对腐蚀坑深度的影响。
                        
                            (4)Mo
                        钼可以提高钢的淬透性,防止回火脆性,改善疲劳性能。现有标准中加钼的弹簧钢不多,加入量一般在0.4%以下。弹簧钢中加入钼(含量在0.4%以下)能改善抗弹减性,因为钼可以生成细小弥散的碳化物阻止位错运动。认为钼提高弹减抗力的作用与应变量有关,当应变量增加时钼的作用才突出,亦有研究结果表明,仅当回火温度超过400℃时钼改善弹减抗力的效果才比较有效。有报导[15]在一种化学成分约为(0.56%～0.67%)C-1.4%Si-0.7%Mn-1.5%Cr-(0.18～0.41%)V的钢中Mo,可以提高钢的抗回火软化能力。Mo的这种作用在含量约为0.5%以上时达到饱和。对于需要通过渗氮进行表面强化的钢,提高抗回火软化能力是非常重要的。
                        (5)微合金化元素
                        像SUP7、SAE9260这类钢的硅含量已达最高值,再靠提高硅含量来提高弹减抗力很困难。要想开发弹减抗力更好,而且综合性能优良的新材料,必须寻找新的途径。其中一个重要途径便是利用析出强化和晶粒细化强化技术,如加入微合金元素V和Nb。
                        钒和铌都是强碳化物生成元素,固态下所析出的细小弥散的MC型碳化物具有很强的沉淀强化效果,除提高钢的强度和硬度外,还可提高钢的抗弹减性[5]。20世纪80年代初,日本爱知制钢公司开发了以SUP7为基础,添加V和Nb析出强化的新钢种(SUP72V2Nb);20世纪90年代初,美国Rockwell公司开发出了微合金元素V处理的改进型SAE9259和SAE9254弹簧钢,与此同时,美国Inland钢铁公司开发出微合金元素V、Nb处理的悬挂弹簧钢92V45和92V54[1]。然而亦有研究结果表明,用钒、铌处理的弹簧钢并没有体现出提高弹减抗力的效果。这是因为钒、铌处理的钢必须经550℃回火才能产生碳化物沉淀析出,而在这样高的温度回火,钢的硬度已达不到50HRC。所以,如果弹簧钢要在高于50HRC硬度下使用,加入钒、铌对提高抗弹减性是没有什么作用的。但也有报导与此不同,即使在回火后硬度达51HRC的情况下,钒仍可提高钢的抗弹减性。
                        硼是强烈提高淬透性的元素,0.001%～0.003%的硼的作用分别相当于0.6%Mn、0.7%Cr、0.15%Mo、1.5%Ni。有报导认为硼能提高钢的抗弹减性,因为硼以间隙原子形式溶入奥氏体、铁素体时,特别容易聚集在位错线附近,阻碍位错运动,抑制变形过程。现有弹簧钢中含硼的钢种,我国标准中有55Si2MnB、55SiMnVB、60CrMnBA,日本的SUP11A,美国的50B60、15B60、俄罗斯的55XгP等。在美国,为了节约铬,通过研究认为15B62钢的淬透性与5160钢相当,可以做为5160钢的代用钢。