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1、10申请公布号CN104087857A43申请公布日20141008CN104087857A21申请号201410312893322申请日20140702C22C38/50200601C22C38/40200601C22C38/4420060171申请人安庆谢德尔汽车零部件有限公司地址246005安徽省安庆市开发区39平方公里工业园区24号区72发明人蔡栋徐军何玉祥侯世玉郝国华朱文奇陈华健徐亚军潘峰龙如景74专利代理机构合肥天明专利事务所34115代理人金凯54发明名称一种高性能的压缩弹簧材料57摘要本发明提供一种高性能的压缩弹簧材料，包含有下述质量配比的元素原料C001、SI0105、MN0。
2、103、P0005、S00035、CR158182、NI64785、AL06516、TI00035、FE余量。本发明在原有合金钢VDSICR的基础上，提高了CR粒子的含量，减少了C的含量，增加了耐腐蚀、耐高温及高强度和韧性的元素NI、AL、TI、MO和N，提高了压缩弹簧材料的机械性能和热稳定性，保证产品质量、降低了产品在使用时的不稳定性。51INTCL权利要求书1页说明书4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页10申请公布号CN104087857ACN104087857A1/1页21一种高性能的压缩弹簧材料，其特征在于，包含有下述质量配比的元素原料C001、。
3、SI0105、MN0103、P0005、S00035、CR158182、NI64785、AL06516、TI00035、FE余量。2根据权利要求1所述的压缩弹簧材料，其特征在于，还含有质量分数不大于6的MO和/或N。权利要求书CN104087857A1/4页3一种高性能的压缩弹簧材料技术领域0001本发明涉及弹簧材料技术领域，尤其涉及一种高性能的压缩弹簧材料。背景技术0002弹簧是各种机械设备广泛应用的零件，它的弹性可以控制机件的运动、缓和冲击或震动等。其主要失效形式是疲劳断裂和应力松弛。弹簧断裂的危害性严重，而应力松弛和蠕变是弹簧工作中的普遍现象。对于那些重要的、长时间工作的或在高温下工作的。
4、弹簧，应力松弛现象对其工作性能和承载能力有严重影响，是必须加以考虑的问题。对于工业部门来说，无论哪种零件都希望以尽量小的代价获得尽可能长的使用寿命。0003压缩弹簧的材料常采用合金钢VDSICR，其表面形成的氧化铁会继续进行氧化使锈蚀不断的扩大，最终形成孔洞，严重影响压缩弹簧的性能，因此需要寻找一种新的材料来解决上述问题。发明内容0004本发明提供一种能够提高机械性能和热稳定性的压缩弹簧材料。0005为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案0006一种高性能的压缩弹簧材料，包含有下述质量配比的元素原料C001、SI0105、MN0103、P0005、S00035、CR158182、NI647。
5、85、AL06516、TI00035、FE余量。0007本发明的压缩弹簧材料还含有质量分数不大于6的MO和/或N，加入MO和/或N元素可以进一步提高机械性能。质量分数若超过6，则钢的热加工困难，热塑性低，易产生热裂倾向。0008其中，碳C钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量超过023时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过020。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀。0009铬CR在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性。0010铜CU铜能提高强度和韧。
6、性，特别是大气腐蚀性能。缺点是在热加工时容易产生热脆，铜含量超过05塑性显著降低。由于CU元素的大气抗腐蚀能力从CR、NI和AL元素中得到了弥补,本发明材料中不含CU元素。0011镍NI镍是较稀缺的资源，镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。0012铝AL铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝，可细化晶粒，提高冲击韧性。铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能，铝与铬、硅合用，可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。0013钛TI钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力从而提高钢说明书CN104087857A2/4页4的强度和。
7、韧性，在不锈钢中，钛能消除或减轻钢的晶间腐蚀现象。降低时效敏感性和冷脆性，改善焊接性能。0014钼MO钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变。结构钢中加入钼，能提高机械性能。还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。0015氮N氮能提高钢的强度，低温韧性和焊接性，增加时效敏感性。氮对钢材性能的影响与碳、磷相似，随着氮含量的增加，可使钢材的强度提高，塑性特别是韧性显著降低，可焊性变差，冷脆性加剧。氮在铝、铌、钒等元素的配合下可以减少其不利影响，改善钢材性能。0016本发明的压缩弹簧材料的制备方法，可包括下述步骤00171按比例。
8、将原材料粉末进行混合均匀；00182在压机上将混合好的粉末进行压制成型；00193将成型毛坯在烧结炉中进行高温烧结，同时进行渗铜处理；00204用液氮对烧结毛坯进行冷处理；00215在热处理炉中对冷处理毛坯进行热处理；00226机加工成成品。0023由以上技术方案可知，本发明在原有合金钢VDSICR的基础上，提高了CR粒子的含量，减少了C的含量，增加了耐腐蚀、耐高温及高强度和韧性的元素NI、AL、TI、MO和N，提高了压缩弹簧材料的机械性能和热稳定性，保证产品质量、降低了产品在使用时的不稳定性。具体实施方式0024原有合金钢VDSICR材料成分质量配比为0025元素CSIMNPSCRCU含量W。
9、T050612160509MAX0025MAX00250508MAX0060026本发明压缩弹簧材料成分质量配比如下0027实施例10028元素CSIMNPSCR含量WT011051030050035168元素NIALTIMONFE含量WT7010003533余量0029实施例20030说明书CN104087857A3/4页5元素CSIMNPSCR含量WT011051030050035182元素NIALTIMONFE含量WT64065003566余量0031实施例30032元素CSIMNPSCR含量WT011051030050035158元素NIALTIMONFE含量WT78516003566。
10、余量0033将采用本发明材料的实施例1、2和3的压缩弹簧成品与采用原有合金钢VDSICR材料的压缩弹簧成品进行如下对比00341、常温机械特性对比00350036VDSICR合金钢的压缩弹簧抗拉强度2080N/MM2RM2230N/MM20037本发明材料的压缩弹簧抗拉强度2180N/MM2RM2350N/MM20038抗拉强度是指塑料或金属等由均匀塑性变形向局部集中塑性变形过渡的临界值，也是塑料或金属在静拉伸条件下的最大承载能力。因此抗拉强度越大，断裂抗性越好。本发明因为化学元素CR、NI的含量较高，抗拉强度也随之变高。本发明材料抗拉强度上限值高于VDSICR材料。00392、热稳定性004。
11、0对两种材质同时进行120，24小时的热松弛损失试验0041说明书CN104087857A4/4页600420043VDSICR材料的实验前弹力、实验后弹力、弹力变化和变化率的平均值分别为7597、7281、316和417，本发明材料三个实施例1、2和3的实验前弹力、实验后弹力、弹力变化和变化率的平均值分别为7579、7419、16和211。0044可以看出VDSICR材料的弹力损失率是本发明材料的将近3倍，在性能和寿命使用上均差于本发明材料。这是由于本发明材料中增加了AL、NI、TI、MO和N元素，这些元素增加材料的韧性，降低了弹簧的松弛能力。0045采用本发明材料加工的弹簧，其弹力保持率、抗腐蚀程度比合金钢VDSICR有大幅度的提升，符合一些类似于高压油泵类高要求的环境下使用。0046以上所述实施方式仅仅是对本发明技术内容的阐释，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。说明书CN104087857A。