一、牌號(hào)含義
60：代表平均含碳量為 0.60%（高碳，保證硬度）。 Si2：代表硅（Silicon）含量約為 2.0%（核心強(qiáng)化元素，大幅提高彈性極限）。 Mn：代表錳（Manganese）含量約為 0.80% - 1.10%（提高淬透性）。
二、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 1222：《彈簧鋼》（最主要標(biāo)準(zhǔn)）。
三、典型化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）
| 元素 | C (碳) | Si (硅) | Mn (錳) | P (磷) | S (硫) |
|---|---|---|---|---|---|
| 含量 | 0.56 - 0.64% | 1.50 - 2.00% | 0.60 - 0.90% | ≤ 0.035% | ≤ 0.035% |
四、力學(xué)性能（熱處理后）
60Si2Mn 的性能優(yōu)于 65Mn，尤其是彈性極限和屈強(qiáng)比。
| 狀態(tài) | 抗拉強(qiáng)度 (MPa) | 屈服強(qiáng)度 (MPa) | 伸長(zhǎng)率 (%) | 硬度 (HRC) | 特點(diǎn) |
|---|---|---|---|---|---|
| 熱軋態(tài) | - | - | - | ≤ 321 HB | 可進(jìn)行鍛造、沖壓 |
| 熱處理態(tài) | ≥ 1274 | ≥ 1176 | ≥ 5 | 45 - 50 | 極高彈性，高疲勞壽命 |
| 冷拔 / 硬態(tài) | - | - | - | 55 - 60 | 用于高精度小彈簧 |
五、核心特點(diǎn)（與 65Mn 對(duì)比）
-
更高的彈性極限：硅元素的加入使鋼在彈性變形階段能承受更大的應(yīng)力而不發(fā)生永久變形。
優(yōu)異的疲勞性能：抗疲勞壽命比 65Mn 高出很多，適合在交變載荷下長(zhǎng)期工作（如汽車(chē)減震器）。
淬透性更好：油淬時(shí)，能淬透的截面厚度可達(dá) 25mm 左右（65Mn 通常只有 15mm）。
缺點(diǎn)：
脫碳敏感性大：硅含量高，在加熱過(guò)程中比 65Mn 更容易發(fā)生表面脫碳，必須嚴(yán)格控制熱處理氣氛。
回火脆性：在 450°C - 550°C 區(qū)間回火時(shí)，韌性會(huì)顯著下降，需避開(kāi)此溫度段。
焊接性差：比 65Mn 更難焊接，通常不建議焊接。
六、典型應(yīng)用
60Si2Mn 是汽車(chē)、拖拉機(jī)、鐵道車(chē)輛彈簧的首選材料：
汽車(chē)領(lǐng)域： 懸架彈簧（鋼板彈簧）：這是用量的領(lǐng)域。 氣門(mén)彈簧：發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)排氣門(mén)的控制彈簧。 減震器彈簧：螺旋彈簧。
鐵道領(lǐng)域： 火車(chē)、地鐵的緩沖彈簧、制動(dòng)彈簧。
機(jī)械通用： 承受高應(yīng)力的大型螺旋彈簧。 安全閥彈簧、離合器彈簧。
七、加工與熱處理建議
-
鍛造：
始鍛溫度 1100°C，終鍛溫度不低于 800°C。
鍛后必須進(jìn)行球化退火，以降低硬度，改善切削加工性能。
熱處理： 淬火：870°C ± 10°C，油冷（大截面可用水油雙液淬火，但風(fēng)險(xiǎn)大）。 回火：420°C ± 20°C（中溫回火）。 校直：熱處理后彈簧可能會(huì)變形，需進(jìn)行熱校直或冷校直。冷校直后必須進(jìn)行去應(yīng)力回火（250°C 左右），否則使用中會(huì)發(fā)生 “弛豫”（彈簧變短）。
表面處理： 為了防止腐蝕和提高疲勞壽命，通常需要進(jìn)行噴丸處理（Shot Peening），使表面產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力。
八、對(duì)應(yīng)國(guó)際牌號(hào)
日本 (JIS)：SUP7（最接近）。 美國(guó) (ASTM)：9260。 德國(guó) (DIN)：55Si7。
九、65Mn vs 60Si2Mn：如何選擇？
| 維度 | 65Mn | 60Si2Mn | 選型建議 |
|---|---|---|---|
| 強(qiáng)度 / 彈性 | 一般 | 高 | 受力大、要求高選 60Si2Mn |
| 疲勞壽命 | 一般 | 優(yōu)異 | 需長(zhǎng)期反復(fù)工作選 60Si2Mn |
| 價(jià)格 | 便宜 | 稍貴 | 成本敏感且受力小選 65Mn |
| 淬透性 | 較差 | 較好 | 厚度 > 15mm 必須選 60Si2Mn |
| 典型產(chǎn)品 | 發(fā)條、墊片、小彈簧 | 汽車(chē)板簧、氣門(mén)彈簧 | - |
