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所有彈簧產(chǎn)品中，氣門彈簧對材料要求為嚴格，特別是高應力及異型截面氣門彈簧對材料要求近乎苛刻。例如，要求抗拉強度達到2000MPa；對氧化物、硫化物的夾雜物等級要求均達到0級；異型截面材料對曲率、長短軸等有特殊要求。目前，國外氣門彈簧專用彈簧鋼生產(chǎn)主要集中在日本、韓國、瑞典，生產(chǎn)企業(yè)有日本鈴木、三興、住友、神鋼鋼線、韓國KisWire、瑞典Garphyttan等，幾乎壟斷了中國全部異型截面和高應力氣門彈簧鋼市場。2000年以后，隨著新型發(fā)動機的開發(fā)，對發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)速度和輕量化、緊湊化的要求越來越高，因此日本開始采用2100-2200MPa的OT鋼絲。在此情況下，不僅要調(diào)整合金成分，還要對現(xiàn)有制造工藝進行改進，低溫彌散硬化成為必不可少的工藝。然而，低溫彌散硬化后的彈簧形狀發(fā)生變化，為了提高形狀和尺寸的控制精度，控制整個制造工序中的形狀變化的技術開始引人關注。



鋼的成分偏析導致鋼組織、性能的不均勻，這是鋼制零部件提前失效以及鋼性能潛力難以充分發(fā)揮的重要原因之一。現(xiàn)代生產(chǎn)工藝應使鋼的均勻性達到：轎車齒輪鋼淬透性帶波動為±3HRC；對合金元素控制水平為碳、鎳、鉬含量≤±0.01%，錳和鉻含量≤±0.02%；軸承鋼淬火后的晶粒度為球形且尺寸波動0.8±0. 2μm；抗層狀撕裂鋼（z向鋼）的縱向、橫向和厚度方向的力學性能，特別是塑、韌性要求大體上相當。
（3）超細組織。超細組織強化是惟一增加鋼強度而不降低韌性或使韌性略有增加的強化機制。例如高強度不銹鋼AFC77的晶粒從60μm細化到2. 3μm，則斷裂韌性KIC從100增加到220MPa·m。核反應堆壓力容器鋼板為粗晶時，其輻照脆化溫度范圍為150～250℃而細晶鋼降到50～70℃。軸承鋼中的碳化物尺寸細到≤0.5μm，則軸承壽命大幅度提高。




日本NSK與NTN軸承公司分別開發(fā)了表面奧氏體強化技術，即通過增加表層奧氏體含量，開發(fā)出了TF軸承和WTF軸承，從而將軸承的壽命提高了6-10倍。

未來中國軸承鋼的研發(fā)方向主要體現(xiàn)在四個方面：

一是經(jīng)濟潔凈度：在考慮經(jīng)濟性的前提下，進一步提高鋼的潔凈度，降低鋼中的氧和鈦含量，達到軸承鋼中的氧與鈦的質(zhì)量分數(shù)分別小于6×10-6和15×10-6的水平，減小鋼中夾雜物的含量與尺寸，提高分布均勻性。

二是組織細化與均勻化：通過合金化設計與控軋控冷工藝的應用，進一步提高夾雜物與碳化物的均勻性，降低和網(wǎng)狀和帶狀碳化物，降低平均尺寸與 顆粒尺寸，達到碳化物的平均尺寸小于1μ m的目標；進一步提高基體組織的晶粒度，使軸承鋼的晶粒尺寸進一步細化。



這類鋼必須同時保證化學成分和力學性能。其牌號是采用兩位數(shù)字表示鋼中平均碳的質(zhì)量分數(shù)的萬分數(shù)。例如45鋼表示鋼中平均碳的質(zhì)量分數(shù)為0.45%；08鋼表示鋼中平均碳的質(zhì)量分數(shù)為0.08%。
優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼主要用于制造機器零件。一般都要經(jīng)過熱處理以提高力學性
能。根據(jù)碳的質(zhì)量分數(shù)不同，有不同的用途。08、08F、10、10F鋼，塑性、韌性高，具有優(yōu)良的冷成形性能和焊接性能，常冷軋成薄板，用于制作儀表外殼、汽車和拖拉機上的冷沖壓件，如汽車身、拖拉機駕駛室等；15、20、25鋼用于制作尺寸較小、負荷較輕、表面要求耐磨、心部強度要求不高的滲碳零件，如活塞銷、樣板等；30、35、40、45、50鋼經(jīng)熱處理（淬火+高溫回火）后具有良好的綜合力學性能，即具有較高的強度和較高的塑性、韌性，用于制作軸類零件，




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