一、前语

弹簧是运用金属资料弹性变形特性制作的弹性零件，在股役过程中首要作用是减震、复位及传递力和力矩。因为弹簧用途广泛，它的踪迹广泛国民经济的各个领域，进入到大家的平时日子。但在各运用领域中轿车业（包含发动机制作业与摩托车制作业）是弹簧最首要的顾客，现在国内弹簧制作公司出售收入40%以上来自轿车有关工业。而且因为轿车商品涉及到人身安全、环境保护和能源消耗，上世纪80年代今后各国政府纷繁经过立法的办法对轿车的安全、排放、节能目标提出各种请求，这些请求主机厂必定分化落实到各种配套商品。以悬架弹簧为例，80年代至今弹簧运用应力进步近20%，分量相应减少。气门弹簧遍及地从原来表里弹簧构成的双弹簧构造转变为单弹簧构造，资料节约30%以上。与此同时主机厂对弹簧的牢靠度请求不断地进步，悬架弹簧的疲惫寿数请求从20万次，最高说到100万次，而且针对高应力条件下简单发生腐蚀疲惫的倾向，提出了盐雾疲惫实验的请求。因为弹簧本身的特征和加工办法决议了它对资料有非常高的请求与激烈的依赖性，资料外表细小的缺点、冶金过程中发生的搀杂都会对弹簧形成丧命的损害。另一方面为了节约空间或许出于舒适性思考，弹原资料的形状也呈现了各种变化，如卵形和椭圆形截面资料广泛地用于气门弹簧的制作。变截面资料（一端或两端）用于悬架弹簧出产等等。90年代今后为了习惯弹簧高应力、轻量化带来的新疑问，国外一些弹簧出产公司与资料出产公司联手开发了一批适用于高应力、耐腐蚀、超纯洁的新资料。比较之下，在我国钢产值世界第一的位置很不匹配。这篇文章从商场与弹簧出产、技能展开趋势两方面表达了我国弹簧制作业对弹簧钢资料出产的希望。

二、2004年我国轿车职业对配套需求量猜测

根据最新统计数据，2004年上半年国内累计出产轿车261.71万辆，同比增加27.1%，累计出售轿车255.36万辆，同比增加24.15%。其间轿车出产值为122.87万辆，比去年同期增加32.6%，出售量112.4万辆，比去年同期增加28.3%。尽管从2004年5月份起轿车销量增幅趋缓，但绝对数比2003年仍有较大的增加。依照现在商场走势，2004年国内轿车总产值将挨近500万辆，轿车产值在240万辆摆布。摩托车出售因为遭到各种约束与2003年比较不会有很大增量，仍将坚持在1300万辆摆布。其他用于配备工程机械和农用车的柴油机出产尽管受宏观调控的影响，但均匀增加率仍可坚持较高水平。依照商场猜测，2004年用于轿车及有关职业配套弹簧总量在10万吨以上，首要商品与弹簧钢丝用量猜测见表一。

表一：2004年轿车及有关工业弹簧需求量猜测

三、轿车配套用弹簧钢丝供给状况

国内轿车配套弹簧出产所用钢丝来自国内和国外进口两方面。大致状况是国内钢丝首要用于制作不太首要或许技能能级比较低的商品，请求较高的商品以进口钢丝为主。高应力悬架弹簧和合资品牌的发动机气门弹簧简直悉数用进口钢丝出产，微型轿车悬架弹簧、面包车前悬架弹簧、一些柴油机气门弹簧出于本钱思考运用国产钢丝出产。尽管进口钢丝价格高于国产钢丝，但质量水平距离显着，而且合资品牌的轿车配套弹簧在图纸上往往现已规则好有必要运用它们同意供给商的原资料，客观上也给它们进入我国商场发明晰有利条件。

1.国内弹簧钢丝首要供给商：

国内从事弹簧钢盘条出产最著名的当数宝钢集团，宝钢本部和五钢公司都能从事弹簧钢盘条的出产，商标碳素钢丝首要有SWRH72A、72B、82A、82B等，合金弹簧钢丝首要有60Si₂MnA、55CrSi等商标。从事弹簧钢棒料出产公司很多，如宝钢集团五钢公司、无锡钢厂、兴澄钢厂、大连钢厂、长城钢厂等等，商标以60Si₂MnA和60Si₂CrA为主。可以出产弹簧钢丝成品的公司遍及各地，多数是小型拉丝厂，除出产弹簧钢丝外也出产其它商标钢丝，质量水平良莠不齐，商品质料首要来自宝钢，有些从国外进口，盘条供给商有日本住友金属、神户制钢和韩国浦项钢铁。表二是国内为轿车弹簧供给钢丝成品的首要供给商。

表二：国内轿车弹簧用钢丝首要供给商

2.进口弹簧钢丝供给商：进口弹簧钢丝首要用于高请求悬架弹簧、气门弹簧和离合器弹簧出产。供给商来自瑞典、日本、德国、韩国、法国、澳大利亚等国，见表三。

表三：进口轿车弹簧钢丝供给商

四、国内轿车及有关商品弹簧制作商

国内从事轿车及有关商品弹簧制作商为数很多，适当一有些出产规模小，技能能级低，出产功率不高，但也有一有些公司技能能级和配备水平较高，在商场上有适当竞争力，表四是弹簧职业中出产上具有特征，商品有一定竞争力的公司。

五、轿车弹簧代表性商品技能展开趋势和原资料之间关系

在所有轿车弹簧中悬架弹簧和气门弹簧是最具有代表性的商品，前者作为轿车减震体系的首要零件在轿车行进过程中随着路况变化一向处于动载荷状况，悬架弹簧不只涉及到乘员的舒适性还涉及到车辆的操控性与安全性，它的功能是疲惫寿数特别遭到主机厂的重视。气门弹簧长时期在恶劣的工况下作业，需求在高温、高频率下长时期执役不失效，气门弹簧失效不只表现为发动机驱动力降低，而且也许损坏发动机，因而向来被认为是发动机的心脏零件。这两种弹簧的技能展开趋势，在轿车弹簧中非常具有代表性。

1.悬架弹簧的技能展开趋势

1.1原资料：从70年代末到现在25年间，悬架弹簧原资料干流钢种经历了Cr-V、Si-Mn、Cr-Mn钢（代表钢SUP10、SUP7、SUP6）到Si-Cr钢（代表钢种SUP12、SRS60）再到新一代资料（代表钢种UHS1900、UHS2000）的展开进程。日本热炼公司在80年代发明晰感应加热办法出产悬架弹簧钢丝，使Si-Cr钢在抗拉强度到达2000MPa的条件下仍具有杰出的塑性。90年代今后悬架弹簧遍及是高应力、轻量化规划，改动应力到达1100MPa以上乃至到达1200MPa。SUP12（SAE9254）尽管仍得到遍及运用，但已超越极限，有必要借助弹簧制作过程中的应力强化手段——喷丸，方始牵强运用，它的改进型SAE9254+V（SUP12+V）和SRS60（神户制钢商标）功能虽比SAE9254有所进步，但一当悬架弹簧改动应力挨近或超越1200MPa时，其缺口敏感性和耐文化馆疲惫功能也显得难以满意。面临日益增加的规划应力，日本展开了新钢种研发，三菱制钢推出了HDS12和HDS13，日本NHK、大同制钢、神户制钢联手开发了UHS1900和UHS2000新钢种，分别适用于制作改动应力到达1200MPa和1300MPa悬架弹簧。和以往钢种不一样的是UHS1900和UHS2000突破了以往的理念，将含碳量降到0.4%摆布，而且参加Ni、Mo、Nb、V等元素，对资料综合强化，使资料在高强度（硬度）下依然坚持高的K_1c值，特别是参加Ni的成果使资料的耐文化馆疲惫才能大为进步。

1.2为了使轿车特别是小型车有更大的乘坐空间，请求弹簧所占空间减小，有些车型（如赛欧、帕萨特）将悬架弹簧规划成弹簧变外径，资料变截面，现在这类资料有必要从国外进口，国内不能出产。

1.3弹簧运用应力不断提升的同时对弹簧牢靠请求同步提升，疲惫寿数的请求最高为100万次，有些还需经过50万次盐雾疲惫，高应力、高疲惫请求的成果必定对弹簧原资料提出更严的请求，高应力弹簧原资料外表脱碳和缺点遭到严厉限止，搀杂物和有害元素含量有必要到达操控规模。

1.4感应加热资料在高硬度（HRC54-55）仍坚持杰出的塑性（Ψ＞35%）弹簧冷卷成形后只需求消除应力即可，使弹簧加工技能简化，热处理危险减小，因而用冷卷办法出产悬架弹簧越来越遭到出产者的欢迎，特别在90年代后期呈现合力偏疼的S型悬架弹簧只能运用冷卷成形。

1.5面临高应力的应战，新的强化技能如屡次喷丸、热喷丸、应力喷丸已付之实践。

1.6腐蚀疲惫变成高应力弹簧需求要点重视的疑问，现在解决方案从两方面着手，一是研发耐腐蚀疲惫的新资料，如前面说到的UHS1900和UHS2000。二是研发具有非常好的耐腐蚀和耐冲击的涂层资料和相应的涂装技能。

2.气门弹簧的技能展开趋势

2.1气门弹簧构造从传统的表里弹簧双弹簧构造改动成单弹簧构造。

2.2气门弹簧资料从传统的圆形展开为卵形及椭圆形，比较之下后两种形状资料比圆形资料应力散布更合理而且有利于减小发动机高度。

2.3与悬架弹簧相类似，气门弹簧资料的干流钢种从50CrVA展开到55CrSi（附近进口商标SW0SC-V、OTEVA70），气门弹簧所用资料抗拉强度σb现已到达2000MPa，近来Garphyttan公司推出强度更高的OTEVA90，σb到达2100MPa。该资料在Si-Cr钢的基础上增加Ni元素，使资料强耐性显着进步。

2.4气门弹簧资料钢纯度向超纯洁钢的展开，外表缺点、搀杂物严厉约束。资料外表经过剥皮和两次涡流探伤，不能有全脱碳。有害元素S、P需求操控以外，O、N、H、Al、Cu元素含量也归于操控之列，如群众公司规则气门弹簧资料的O含量不能超越30ppm。四种类型的氧化物、硫化物搀杂有必要到达零级。

2.5为了取得更高的压应力Garphyttan公司引荐对OTEVA90资料卷成弹簧以后进行氮化处理和超高硬度（HV825-850）丸粒喷丸。

六、国表里弹簧钢丝距离

从弹簧钢丝运用者的视点动身，国内弹簧钢丝与国外同类商品比较还有较大的距离。

1.钢丝原资料质量宝钢是国内的抢先公司，但和著名的神户制钢比较，在大方坯技能、搀杂物无害化处理、通盘资料的均匀性等方面尚有距离。

2.钢丝成品国外公司现已运用的剥皮和涡流探伤技能，国内大有些钢丝出产公司没有相应的配备，或许检测技能不过关。

3.在机械功能方面，国产钢丝同批资料，乃至同一盘资料强度规模动摇很大，形成弹簧出产时外径、自在长度和缩短量难以操控。进口钢丝机械功能的稳定性显着优于国产钢丝。如Garphttan公司出产的阀门钢丝资料强度动摇可以操控在100MPa以内，国内公司似乎无一家能做到。

4.对弹簧疲惫寿数影响最大的外表缺点、脱碳两项目标难以到达国外同类商品水平。

5.出产悬架弹簧的变截面资料，出产气门弹簧的卵形截面资料国内公司没有才能出产，只能把商场拱手让出。

6.新钢种开发是国内公司最单薄的环节，迄今关于新悬架弹簧资料和超纯洁气门弹簧资料开发尚处于空白，而且近期也没有开发想象。

七、结束语

弹簧钢丝是弹簧的首要质料，其质量好坏首要程度上决议了终究商品的质量。我国轿车工业超常规展开不只给弹簧制作业供给可贵的展开机会，也对弹簧原资料出产了商场拉动力。弹簧技能展开必定会对它们原资料进步越来越高的请求，弹簧职业期盼国内金属成品业与时俱进，为弹簧出产提出更多的质优价廉资料。

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