弹簧钢 - 定义
弹簧钢是指由于在淬火和回火状态下的弹性，而专门用于制造弹簧和弹性元件的钢。钢的弹性取决于
其弹性变形的能力，即在规定的范围之内，弹性变形的能力使其承受一定的载荷，在载荷去除之后不
出现永久变形。
根据GB/T 13304《钢分类》标准，按照基本性能及使用特性一，弹簧钢属于机械结构用钢；按照质量
等级，属于特殊质量钢，即在生产过程中需要特别严格控制质量和性能的钢。按照我国习惯，弹簧钢
属于特殊钢。
弹簧钢 - 分类
1.按照化学成分分类
根据GB/T 13304 标准，弹簧钢按照其化学成分分为非合金弹簧钢(碳素弹簧钢)和合金弹簧钢。
（1）碳素弹簧钢
碳素弹簧钢的碳含量(质量分数)一般在0.62%~0.90%。按照其锰含量又分为一般锰含量(质量分数)
(0.50%~0.80%)如65、70、85和较高锰含量(质量分数) (0.90~1.20%)，如65Mn两类。
（2）合金弹簧钢
合金弹簧钢是在碳素钢的基础上，通过适当加入一种或几种合金元素来提高钢的力学性能、淬透性和
其他性能，以满足制造各种弹簧所需性能的钢。
合金弹簧钢的基本组成系列有，硅锰弹簧钢、硅铬弹簧钢、铬锰弹簧钢、铬钒弹簧钢、钨铬钒弹簧钢
等。在这些系列的基础上，有一些牌号为了提高其某些方面的性能而加入了钼、钒或硼等合金元素。
此外，还从其他钢类，如优质碳素结构钢、碳素工具钢、高速工具钢、不锈钢，选择一些牌号作为弹
簧用钢。
2.按照生产加工方法分类
（1）热轧 (锻) 钢材 包括热轧轧圆钢、方钢、扁钢、钢板，锻制圆钢、方钢。
（2）冷拉 (轧) 钢材 包括钢丝、钢带、冷拉材 (冷拉圆钢)。
3. 按照钢材交货状态分类
（1）热轧 (锻) 钢材
A.以热轧 (锻) 状态交货 钢材经热成形制成弹簧，然后进行淬火和回火处理。
B.以退火状态交货 钢材经冷成形制成弹簧，然后进行淬火和回火处理。
以上均应符合相应的交货状态硬度的规定。
（2）冷拉 (轧) 钢材
A.钢丝
（1） 铅浴等温淬火冷拉钢丝(又称派登脱处理冷拉钢丝) 钢丝制成弹簧后只需进行低温回火，以消除应
力。
（2）油淬火和回火钢丝 冷拉成所需尺寸后，进行连续加热、连续油淬火和铅回火。钢丝制成弹簧后只
需进行底温火，以消除应力。
（3）冷拉钢丝 (即不经淬火和回火处理的钢丝)
a. 以冷拉状态交货。
b. 以退火、正火或回火处理状态交货。
以上两种状态交货的钢丝制成弹簧后均需进行淬火和回火处理。
B.钢带
1. 冷轧状态交货 制成弹簧后需进行低温回火，以消除应力。
2.淬火和回火状态交货 制成弹簧后需进行低温回火，以削除应力。
3. 退火火状态交货 制成弹簧后需进行淬火和回火处理
C.冷拉钢材
以退火状态交货 钢材经冷成形制成弹簧，然后进行淬火和回火处理。
45SiCrV6-2弹簧钢 1.8151钢丝 45SiCrV6-2卷料 1.8151钢棒
弹簧钢 - 性能要求
弹簧在冲击、振动或长期交应力下使用，所以要求弹簧钢有高的抗拉强度、弹性极限、高的疲劳强度
。在工艺上要求弹簧钢有一定的淬透性、不易脱碳、表面质量好等 碳素弹簧钢即含碳量WC在0.6%-
0.9%范围内的优质碳素结构钢。合金弹簧钢主要是硅锰系钢种，它们的含碳量稍低，主要靠增加硅含
量Wsi提高性能；另外还有硌、钨、钒的合金弹簧钢。近年来，结合我国资源，并根据汽车、拖拉机
设计新技术的要求，研制出在硅锰钢基础上加入硼、铌、钼等元素的新钢种，延长了弹簧的使用寿命
，提高了弹簧质量。
弹簧钢 - 研究进展
传统弹簧钢的强度水平难以满足现代工业发展的要求，众所周知，弹簧钢力学性能在材料质量保证
的前提下取决于热处理工艺，而热处理工艺也应根据所用材料来决定，弹簧钢高强度化的一个重要途
径是充分发挥合金元素的作用，达到至佳合金化效果。
1. 热处理
弹簧钢要求较高的强度和疲劳极限，一般在淬火＋中温回火的状态下使用，以获得较高的弹性极限。
热处理工艺技术对弹簧内在质量有着至关重要的影响。因此，如何进一步提高弹簧疲劳寿命，需进一
步研究，尤其是化学表面改性热处理、喷丸强化等都对弹簧疲劳寿命产生重要影响。
2. 合金化
碳是钢中的主要强化元素，对弹簧钢的影响往往超过其他合金元素。根据使用要求，弹簧钢材料应是
中高碳的合金钢。当今世界各国普遍采用的弹簧钢，含碳量绝大部分在0.45%～0.65%。
为了克服弹簧钢强度提高后韧性和塑性降低的难题，也有降低碳含量的趋势。我国对低碳马氏体弹簧
钢进行了深入的研究，如28mnsib、35mnsib等，其碳含量在0.30%左右。实践表明，这些弹簧钢可以
在低温回火的板条状马氏体组织下使用，有足够强度和优良的综合力学性能，尤其是塑性、韧性极好
。日本研究开发的几种高强度弹簧钢，如uhs1900、vhs2000、nd120s、nd250s等，碳含量均在0.40%
左右。
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。
很多弹簧钢以硅为主要合金元素，它是对弹减抗力影响较大的合金元素，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。目前，国内钢材牌号中wsi为1.8%～2.2%，是现有标准中含
硅至高的弹簧钢。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。