彈簧(Huang)材[Cai]料[Liao]的選擇

彈[Dan]簧材料的選擇，應根[Gen]據彈簧承受載荷的[De]性質、應力狀态、應力大小、工作(Zuo)溫度、環境介[Jie]質、使用壽命(Ming)、對導電導磁的要求、工藝性能、材料來源和價(Jia)格等[Deng]因素确定。 

在确定材料截面形狀和尺寸時，應(Ying)當優(You)先選用國家标[Biao]準和部頒标準所規[Gui]定的系列尺寸，盡(Jin)量[Liang]避免選用非标準系列規格的[De]材料。 

中、小型彈[Dan]簧，特别(Bie)是螺旋拉伸彈簧(Huang)，應當優先用經過強化處理的鋼絲(Si)，鉛浴等溫冷拔[Ba]鋼絲和油淬火回火鋼絲[Si]，具有較高的強度和[He]良好表面質[Zhi]量，疲勞性能高于(Yu)普通淬火回火鋼絲，加工簡單(Dan)，工藝性好，質量穩定[Ding]。 

碳素(Su)彈簧鋼絲和(He)琴鋼絲冷拔後産生[Sheng]較[Jiao]大的剩餘應力[Li]，加工彈簧後，存在較大的剩餘應力，回火後尺寸變[Bian]化較大，難[Nan]以控制尺(Chi)寸精[Jing]度。油淬火回火鋼絲是在鋼絲(Si)是在(Zai)鋼絲拉拔到規定尺寸後進行[Hang]調制強化[Hua]處理，基本上[Shang]沒有剩餘應(Ying)力存在，成型彈簧後經低[Di]溫回火，尺寸變化很小，耐熱穩定性好于冷拔強化[Hua]鋼絲。 

大中型彈簧，對[Dui]于載荷精度和(He)應力較高的(De)應(Ying)選用冷拔材或冷拔後磨光鋼材。對于載荷精度和應力[Li]較低的彈簧，可選(Xuan)用熱軋鋼材。 

鋼闆(Pan)彈簧一般(Ban)選用55Si2Mn、60Si2MnA、55SiMnVB、55SiMnMoV、60CrMn、60CrMnB等牌号的扁鋼[Gang]。 

螺旋彈簧的材(Cai)料截面(Mian)，應(Ying)優先選用[Yong]圓形截面。正方形和矩形(Xing)截面(Mian)材料，承[Cheng]受能[Neng]力較強[Qiang]，抗沖擊性(Xing)能好，又可(Ke)使彈[Dan]簧小型化[Hua]，但材料來(Lai)源少。且價格較高(Gao)，除(Chu)特殊需要[Yao]外，一般盡量不選用這種(Zhong)材料。近年[Nian]來，研制用圓鋼絲軋扁代替梯形鋼絲，取[Qu]得了很好的效果。 

在[Zai]高溫下工作的[De]彈簧材料，要求強度有較好的熱穩定(Ding)性、抗松(Song)弛或蠕變能力、抗氧化能力(Li)、耐[Nai]一定介質腐蝕能力。 

彈[Dan]簧的工作溫度升高，彈簧(Huang)材[Cai]料的彈性模量下降，導緻剛度下降，承載能力變小。因此，在高溫下工作的(De)彈簧要了解[Jie]彈性模量的變化率（值），計算彈簧承[Cheng]載能[Neng]力下(Xia)降對使用性能的[De]影響。按照GB1239規[Gui]定，普通螺旋彈簧[Huang]工作溫度超過60℃時，應對切變模量進行修正，其公式為：Gt=KtG 式中G——常溫[Wen]下的彈[Dan]性[Xing]模量；Gt——工作(Zuo)溫度t下的切變模量；Kt——溫度修正系數按(An)表(Biao)2—98選取。 

在低[Di]溫下使用的彈[Dan]簧材料，應具有良好的低溫韌[Ren]性。碳素彈(Dan)簧鋼絲、琴鋼絲和[He]1Cr18Ni9等奧氏體不鏽鋼彈簧[Huang]鋼(Gang)絲、銅合(He)金、鎳(Nie)合金有較好[Hao]的低溫韌性和強度。 

在低溫下，環境介質對材料(Liao)腐蝕程度(Du)比在溫室下小得多，而鍍镉和[He]鍍鋅易引[Yin]起冷脆。 

在低溫下，材料的(De)彈性模量和膨脹系數變化不大，在設計(Ji)中可以不考慮。 

彈簧鋼制作的(De)彈簧，硬度（即強(Qiang)度）的選用應依據彈簧承載性質和應力大小而定。但是，硬度[Du]高低與平面(Mian)應(Ying)變斷裂韌性關(Guan)系極大。 

從曲線關系可以看出，随着硬度增加，平面應變斷裂韌性（KIC）值顯著下[Xia]降。這[Zhe]就是說在(Zai)确定彈簧的硬度(Du)硬度值(Zhi)時，應本着在滿(Man)足彈簧特性要求的前提(Ti)下，彈簧的硬度值偏低一些好。 

彈簧選材時，要注(Zhu)意鋼材的淬(Cui)透性。彈簧材料截(Jie)面是否淬透以及(Ji)淬透的程[Cheng]度，對彈[Dan]簧質量關(Guan)系極大。 

以(Yi)彈簧本身作導體的電器彈[Dan]簧或在[Zai]濕[Shi]度變化不定的條件(Jian)下，如水（包括海水）、水(Shui)蒸氣環境中工作的彈[Dan]簧(Huang)，一般選用銅和[He]金材料。 

在酸類接(Jie)觸極其(Qi)他腐蝕介質下工[Gong]作[Zuo]的彈簧，一(Yi)般選(Xuan)用不鏽[Xiu]耐酸鋼[Gang]或鎳合金等耐蝕(Shi)材料。在一般(Ban)環境介質條件下使用的彈簧，選用普通彈簧鋼，制成彈簧後(Hou)在其表面進行防(Fang)鏽塗覆或電鍍（鍍鋅、鍍镉、鍍銅）的方(Fang)法防蝕。 

在衡器和儀(Yi)表[Biao]中使用的[De]彈簧，為了滿足其精[Jing]度不受(Shou)溫度變化的影響，一般[Ban]選(Xuan)用彈[Dan]性模量[Liang]和膨脹系數變(Bian)化極小的恒彈[Dan]性合金。 

在(Zai)要求質(Zhi)輕、絕緣、防碰(Peng)、防鏽蝕等特[Te]殊用途的彈簧，可選用增強[Qiang]塑料。目前，較為适用的[De]塑料彈簧，是用環(Huan)氧樹脂、酚[Fen]醛樹脂為基體，用玻璃纖維增(Zeng)強的(De)熱[Re]固增強塑料GFRP。也可選用防振橡膠制造(Zao)各種類型[Xing]的橡[Xiang]膠彈簧。