一、前言
彈簧是利(lì)用金屬材料彈性(xìng)變形特性制造的(de)彈性零件，在🤞股役(yì)過程中主要作用(yòng)是減震、複位及傳(chuán)遞力力矩。由于彈(dàn)簧用🧑🏽🤝🧑🏻途廣泛，它的(de)蹤迹遍及國民經(jing)濟的各個領域，滲(shen)入到人們的日常(chang)生活。但在各使用(yong)領域中汽車業（包(bao)括發動機🐆制造業(yè)與⭕摩托車制造業(ye)）是彈簧最重要的(de)顧客，目前國内彈(dan)簧制造企業銷售(shòu)收入40%以上來自汽(qì)車相關産業。并且(qiě)由于汽車産品涉(she)及到人身安全、環(huan)境保護⛷️和能源消(xiao)耗，上世紀80年代以(yi)後各國🔅政府紛紛(fēn)通過立法的方式(shì)對汽車的安全、排(pái)放、節能指标提出(chu)種種要求，這些要(yào)🍓求主機廠必然分(fèn)解落實到各種配(pei)套産品。以懸架彈(dan)簧為例，80年代至今(jin)彈簧使用應力提(tí)高近20%，重量相應減(jiǎn)少。氣門彈簧普遍(bian)地🙇🏻從原🥵來内外彈(dàn)簧組成的雙彈簧(huáng)結🌈構轉變為單彈(dan)簧結構，材料節省(sheng)30%以上。與此同時主(zhǔ)機廠對彈簧的可(ke)靠度要求不斷地(di)提高⭐，懸架彈簧的(de)疲勞壽⚽命要求從(cóng)20萬次，最高提到100萬(wàn)次，并且針對高應(ying)力條件下容易産(chan)生腐蝕疲勞的傾(qing)向，提出了鹽霧疲(pi)勞試驗的要求。由(you)于彈簧自身的特(te)點和加工方式決(jué)定了它對材料有(you)非常高的要求與(yu)強烈的依賴性，材(cai)料表面微小的缺(que)陷、冶金過程中産(chan)生的夾雜都👣會對(dui)彈簧造成緻命的(de)損害。另✨一方面為(wéi)了節省空間或者(zhe)出于舒适性考慮(lü)，彈原材㊙️料的形狀(zhuang)也出現了種種變(bian)化，如卵形和橢圓(yuán)形🔞截面材料廣泛(fàn)地用于氣門彈簧(huáng)的制造。變截面材(cái)🤟料（一端或兩端）用(yòng)于懸架彈簧生産(chan)等等。90年代以後㊙️為(wéi)了适應彈簧✏️高應(ying)力、輕量化帶來的(de)新問題，國外一些(xie)彈簧生✌️産企業♉與(yǔ)🔴材料生産企業聯(lián)手開發了一批适(shi)用于高應力、耐腐(fu)🈲蝕、超純淨的新材(cái)料。相比之下，在我(wo)國鋼産量世界第(di)一的地位✉️很不匹(pi)配。本文從市場與(yǔ)彈簧生産、技術發(fā)展趨勢兩方面表(biǎo)達了中國彈簧制(zhi)造業對彈簧鋼材(cái)料生産的期望。
二(èr)、2004年中國汽車行業(yè)對配套需求量預(yù)測
根據最新統計(jì)數據，2004年上半年國(guo)内累計生産汽車(che)261.71萬輛，同比📱增長27.1%，累(lei)計銷售汽車255.36萬輛(liang)，同比增長24.15%。其中轎(jiao)車生産量為🚩122.87萬輛(liàng)，比去年同期增長(zhang)32.6%，銷售量112.4萬輛，比去(qù)年同期增長28.3%。雖然(rán)從2025年12月份起汽車(chē)銷量增幅🔞趨緩，但(dàn)絕對數比2003年仍有(yǒu)較大👅的增加。按照(zhào)目前市場走勢，2004年(nian)國内汽車總産量(liang)将接近500萬輛，轎車(chē)産量在240萬輛左右(you)🧑🏾🤝🧑🏼。摩托車銷售由于(yu)受到種種限制與(yu)2003年相比不會🌐有很(hen)大增量，仍将維持(chí)在1300萬輛左右。其餘(yu)用于裝備工程機(jī)械和農用車的柴(chai)油機生産雖然受(shou)宏觀調控的影響(xiǎng)，但平均增長率仍(réng)可維持較高水平(ping)。按照市場預測，2004年(nian)用于汽車及相關(guan)行業配套🏃彈簧總(zong)量在📞10萬噸以上，主(zhǔ)要産品與彈簧鋼(gang)絲用量預測見表(biǎo)一。
表一：2004年汽車及(ji)相關産業彈簧需(xū)求量預測
産品種(zhong)類需求量（萬件）鋼(gāng)絲牌号規格範圍(wei)（mm）鋼絲用量（噸）
懸架(jià)彈簧130055CrSi/60Si2MnA
SAE9254/SRS60
9-1530000
穩定杆26055Cr314-3018000
氣門(men)彈簧1500050CrVA/55CrSi
SW0SC-V
2-510000
摩托車減震(zhen)彈簧500066CrSi/60Si2MnA
碳素彈簧鋼(gang)絲
3.5-6.520000
離合器彈簧800055CrSi/SW0SC-V3-54000
油(yóu)泵/亦速箱彈簧800050CrVA/55CrSi
碳(tàn)素彈簧鋼絲
2-54000
其它(ta)-15000
合計101000
三、汽車配套(tào)用彈簧鋼絲供應(ying)情況
國内汽車配(pei)套彈簧生産所用(yòng)鋼絲來自國内和(he)國外進口兩方面(mian)。大緻情況是國内(nèi)鋼絲主要用于制(zhi)造不太重要或🚶♀️者(zhě)技❓術能級比較低(di)的産品，要求較高(gao)的産品以進口鋼(gang)絲為主。高應力懸(xuan)☂️架彈簧和合資品(pin)牌的發動機氣門(men)彈簧幾乎全部用(yòng)進口鋼絲生産，微(wēi)型轎車懸架彈簧(huáng)、面包車前懸架彈(dàn)簧、一些柴油機氣(qì)門彈簧出于成本(ben)考慮使用國産鋼(gang)絲生産。雖然進口(kǒu)鋼絲❗價格高于國(guo)産鋼🤩絲，但質量水(shui)平差距明顯，并且(qie)合資🐅品牌的汽車(che)配套🐆彈簧在圖紙(zhǐ)上往往已經規定(ding)好必須使用它們(men)批準供應商的♌原(yuán)材料，客觀上也給(gěi)它們🔆進入中國市(shi)場創造了有利條(tiao)件。
1.國内彈簧鋼絲(sī)主要供應商：
國内(nei)從事彈簧鋼盤條(tiao)生産最著名的當(dāng)數寶鋼集團，寶鋼(gang)㊙️本部♊和五鋼公司(si)都能從事彈簧鋼(gāng)盤條的🌍生産，牌号(hao)碳素鋼絲主要有(you)SWRH72A、72B、82A、82B等，合金彈簧鋼絲(sī)主要有60Si2MnA、55CrSi等牌号。從(cong)事彈簧鋼棒料生(sheng)産企業衆多，如寶(bǎo)鋼集團五鋼公司(sī)、無錫鋼廠、興澄鋼(gang)廠、大連鋼廠、長城(chéng)鋼廠等等，牌号以(yi)60Si2MnA和60Si2CrA為主。能夠生産(chǎn)彈簧鋼絲制品⚽的(de)企業遍布各地，多(duō)數是小型🙇🏻拉絲廠(chǎng)，除生産彈簧鋼絲(si)外也🥰生産其🔞它牌(pái)号🙇🏻鋼絲，質量水平(ping)參差不齊🥵，産品原(yuán)料主要來自🔴寶鋼(gang)，部分從國外進口(kǒu)，盤條供應商有日(ri)本住友金屬、神戶(hù)制鋼和韓國浦項(xiàng)鋼鐵❗。表二是國内(nèi)為汽🐆車彈簧提供(gòng)鋼絲制品的主要(yào)供應商。
表二：國内(nèi)汽車彈簧用鋼絲(sī)主要供應商
企業(ye)名稱主要産品鋼(gang)絲牌号企業所在(zài)地
寶鋼集團二鋼(gang)公司懸架彈簧鋼(gāng)絲（ITW）
閥門彈簧鋼絲(si)
碳素彈簧鋼絲
55CrSi/60Si2MnA
55CrSi/50CrVA
C組(zǔ)、D組
上海
鄭州金屬(shǔ)制品所懸架彈簧(huáng)鋼絲（油淬火）
閥門(men)彈簧鋼絲（油淬火(huǒ)）
碳素彈簧鋼絲
55CrSi/60Si2MnA
50CrVA/55CrSi
C組(zǔ)、D組
鄭州
天津棣華(hua)特殊鋼公司懸架(jià)彈簧鋼絲（ITW）55CrSi/60Si2MnA天津
首(shou)鋼特鋼公司閥門(men)彈簧鋼絲（油淬火(huǒ)）
碳素彈簧鋼絲
50CrVA/55CrSi
C組(zu)、D組
北京
三聯金屬(shǔ)制品公司碳素彈(dàn)簧鋼絲C組、D組上海(hai)
江西新華金屬制(zhi)品公司鋼絲廠碳(tàn)素彈簧鋼絲C組、D組(zu)江西新餘
東吳金(jīn)屬材料公司懸架(jia)彈簧鋼絲（ITW）60Si2MnA南京
諸(zhū)暨市海納特鋼公(gong)司懸架彈簧鋼絲(si)（ITW）60Si2MnA浙江諸暨
2.進口彈(dan)簧鋼絲供應商：進(jìn)口彈簧鋼絲主要(yao)用于高要求懸架(jià)彈簧、氣門彈簧和(he)離合器彈簧生産(chǎn)。供應商來自瑞典(diǎn)、日⛱️本、德國、韓國、法(fǎ)國、澳大利亞等國(guo)，見表三。
表三：進口(kǒu)汽車彈簧鋼絲供(gòng)應商
國别材料供(gong)應商進口鋼絲品(pǐn)種
日本熱煉公司(sī)
杉田公司
住友金(jīn)屬
神戶制鋼
鈴木(mù)公司
懸架彈簧鋼(gāng)絲（ITW）
懸架彈簧鋼絲(si)（油淬火）
閥門用彈(dàn)簧鋼絲（油淬火）、鋼(gang)絲盤條
鋼絲盤條(tiao)
閥門用彈簧鋼絲(sī)（油淬火）
韓國Kiss Wire
三和(he)鋼棒
閥門用彈簧(huang)鋼絲（油淬火）
懸架(jia)彈簧鋼絲（ITW）
德國撒(sa)斯特公司表面剝(bao)皮彈簧鋼棒（等截(jie)面、異形截面、退火(huǒ)态）
瑞典Garphyttan公司閥門(mén)用彈簧鋼絲（油淬(cui)火）
法國歐雷法公(gong)司表面剝皮彈簧(huang)鋼棒（等截面、異形(xing)截面、退火态）
澳大(da)利亞BHP公司退火彈(dàn)簧鋼棒（穩定杆用(yòng)）
四、國内汽車及相(xiàng)關産品彈簧制造(zao)商
國内從事汽車(che)及相關産品彈簧(huáng)制造商為數衆多(duō)，相當一部分生産(chan)規模小，技術能級(ji)低，生産效率不高(gao)，但也有一部分企(qǐ)🔞業技術能級和裝(zhuāng)備水平較高，在市(shi)場上有相當競争(zheng)力，表四是彈簧🙇🏻行(háng)業中生産上具有(you)特色，産品有一定(ding)競争力的企業。
企(qǐ)業名稱主要産品(pin)企業性質所在地(di)主要顧客
上汽股(gu)份中國彈簧廠懸(xuan)架彈簧股份制上(shàng)市公司上海上海(hǎi)大衆、上海通用、一(yi)汽大衆、神龍等
上(shang)海中旭彈簧公司(sī)氣門彈簧中德合(he)資上海上海大衆(zhōng)、上海通用、一汽大(dà)衆等
上海中星懸(xuán)架件公司穩定杆(gǎn)中日合資上海上(shang)海大衆、上海通用(yòng)、廣州本田等
廣州(zhōu)華德汽車彈簧公(gōng)司懸架彈簧
氣門(mén)彈簧
摩托車減震(zhèn)彈簧
中、港、馬合資(zī)廣州廣州本田等(děng)
摩托車、柴油機配(pèi)套市場
五羊本田(tián)等
日正彈簧公司(sī)懸架彈簧
穩定杆(gǎn)
日台合資廣州廣(guǎng)州本田
廣州本田(tian)
遼陽克索汽車彈(dàn)簧公司懸架彈簧(huang)
穩定杆
中、德、意合(he)資遼陽一氣、一汽(qì)大衆
一氣、一汽大(da)衆
上海歐雷法汽(qì)車彈簧公司懸架(jià)彈簧、扭杆中法合(he)資上海神龍
天發(fa)彈簧公司懸架彈(dàn)簧中日合資天津(jīn)天津一汽
常州銘(ming)錦彈簧公司摩托(tuo)車減震彈簧民營(yíng)常州江蘇、浙江摩(mó)托車配套市場
興(xìng)發彈簧公司離合(he)器彈簧民營浙江(jiang)
富陽
摩托車、汽車(che)配套市場
三A彈簧(huáng)公司懸架彈簧民(mín)營浙江
諸暨
微型(xíng)轎車、面包車市場(chǎng)
維修件
京濱彈簧(huang)公司氣門彈簧中(zhong)日合資長春一汽(qì)、柴油機配套市場(chǎng)
山東聯美汽車彈(dàn)簧公司懸架彈簧(huang)
氣門彈簧
中美合(hé)資山東
淄博
微型(xíng)轎車、面包車市場(chǎng)
摩托車、柴油機配(pei)套市場
威孚集團(tuan)無錫彈簧廠油泵(beng)彈簧股份制上市(shì)公司無錫油泵配(pei)套市場
無錫澤根(gēn)彈簧公司油泵彈(dan)簧中日合資無錫(xi)油泵配套市場
北(běi)京彈簧廠氣門彈(dàn)簧集體北京發動(dòng)機配套市場
杭州(zhōu)彈簧廠氣門彈簧(huang)民營杭州柴油機(ji)配套市場
五、汽車(chē)彈簧代表性産品(pǐn)技術發展趨勢和(he)原材料之間關系(xi)
在所有汽車彈簧(huáng)中懸架彈簧和氣(qì)門彈簧是最具🤩有(you)💚代💯表性🈲的産品，前(qián)者作為轎車減震(zhèn)系統的重要零件(jian)在轎車行⭐駛過程(cheng)中随着路況變化(huà)一直處于♻️動載荷(hé)狀态，懸架彈簧不(bu)僅涉及到乘🌈員的(de)舒适性還涉及到(dao)💋車輛的操控性與(yǔ)安全性，它的性能(néng)是疲勞壽命特别(bié)受到主機廠的關(guān)注。氣門彈簧長時(shi)期♊在惡劣的工況(kuàng)下工作，需要在高(gāo)溫、高頻率下長時(shí)期服役不失效，氣(qi)門彈簧失效不僅(jǐn)表現為發動機驅(qu)♍動力下降，并且可(kě)🔞能損壞發動機，因(yin)此曆來被認為是(shi)發動機的心髒零(líng)件。這兩種彈簧的(de)技術發展趨勢，在(zai)汽車彈簧中十分(fen)具有代表性。
1.懸架(jià)彈簧的技術發展(zhan)趨勢
1.1原材料：從70年(nian)代末到目前25年間(jiān)，懸架彈簧原材料(liào)主流🈚鋼種經曆了(le)Cr-V、Si-Mn、Cr-Mn鋼（代表鋼SUP10、SUP7、SUP6）到Si-Cr鋼（代(dai)表鋼種SUP12、SRS60）再到新一(yi)⭐代材料（代🏃🏻表鋼種(zhong)UHS1900、UHS2000）的發展💃🏻曆程。日本(běn)熱煉公司在80年代(dai)發明了感應加熱(rè)方法生産懸架彈(dan)簧鋼絲，使Si-Cr鋼🏃在抗(kang)拉強度達到2000MPa的🐇條(tiáo)件下仍具有良好(hǎo)⚽的塑性。90年代以後(hòu)懸架彈簧普遍是(shi)高應力、輕量化設(she)計，扭轉應力達到(dao)1100MPa以上甚至達到1200MPa。SUP12（SAE9254）雖(suī)然仍得到普遍使(shǐ)用，但已超過極🈚限(xiàn)，必須借助彈簧制(zhi)造過程中的應力(li)強化手段——噴丸，方(fang)始勉🚶強使用，它的(de)改進型SAE9254+V（SUP12+V）和SRS60（神戶制(zhì)鋼牌号）性能雖比(bǐ)SAE9254有所提高，但一當(dang)懸架彈簧扭轉應(yīng)力接近或超過1200MPa時(shí)，其缺口敏感性和(he)耐文化館疲勞性(xìng)能也顯得難以滿(mǎn)足💛。面對日益升高(gao)的設計應🌈力，日本(běn)開展了新鋼種研(yán)發，三菱👣制鋼推出(chu)了HDS12和HDS13，日本NHK、大同制(zhi)鋼、神戶制鋼聯手(shǒu)開發📱了UHS1900和UHS2000新鋼種(zhǒng)，分别适用于制造(zao)扭轉應力達到1200MPa和(he)1300MPa懸架彈簧。和以往(wang)鋼種不同的是UHS1900和(hé)UHS2000突破了以往的理(li)念，将🐆含碳量降到(dào)0.4%左右，并且加✂️入Ni、Mo、Nb、V等(děng)元素，對材料綜合(hé)強化🔞，使材料在高(gao)強度（硬度）下仍然(ran)保持高的K1c值，特别(bie)是加入Ni的結果使(shǐ)材料的耐文化館(guǎn)疲勞能力大為提(tí)高。
1.2為了使汽車特(te)别是小型車有更(geng)大的乘坐空間，要(yao)求彈簧所占⛷️空間(jian)減小，有些車型（如(ru)賽歐、帕薩特）将懸(xuan)架彈簧設計成彈(dan)簧變外徑，材料變(bian)截面，目前這類材(cai)料必須從國外進(jin)口，國内不能生産(chǎn)。
1.3彈簧使用應力不(bu)斷提升的同時對(duì)彈簧可靠要求🌈同(tong)步提升，疲勞壽命(mìng)的要求最高為100萬(wan)次，有些還需通過(guo)50萬次鹽霧疲勞，高(gāo)應😘力、高疲勞要求(qiú)的結果必然對彈(dan)簧原材料提出💔更(gèng)嚴的要求，高應力(lì)彈簧原材料表面(mian)脫碳和缺陷受到(dào)嚴格限止，夾雜物(wu)和有害元素含量(liàng)🐕必須達到控制範(fàn)圍。
1.4感應加熱材料(liao)在高硬度（HRC54-55）仍保持(chí)良好的塑性（Ψ＞35%）彈簧(huáng)🏃♀️冷卷🛀🏻成形後隻需(xū)要消除應力即可(ke)，使彈簧加工工藝(yì)簡化，熱處理🤟風險(xian)減小，因此用冷卷(juan)方式生産懸架彈(dan)簧💯越來越受到生(sheng)産者的歡迎，特🐉别(bie)在90年代後期出現(xian)合力偏心的S型懸(xuan)架彈⭐簧隻能使用(yòng)冷卷成形。
1.5面對高(gāo)應力的挑戰，新的(de)強化工藝如多次(ci)噴丸、熱噴丸、應力(lì)噴丸已付之實踐(jian)。
1.6腐蝕疲勞成為高(gao)應力彈簧需要重(zhong)點關注的問題，目(mù)前✊解決方案從兩(liǎng)方面着手，一是研(yán)制耐腐蝕疲勞的(de)新材料，如前面提(tí)到的UHS1900和UHS2000。二是研發(fa)具有更好的耐腐(fǔ)蝕和耐沖擊的塗(tu)層材料和相🐉應的(de)塗裝工藝。
2.氣門彈(dan)簧的技術發展趨(qū)勢
2.1氣門彈簧結構(gòu)從傳統的内外彈(dàn)簧雙彈簧結構改(gai)變成單彈簧結構(gou)。
2.2氣門彈簧材料從(cóng)傳統的圓形發展(zhǎn)為卵形及橢圓🈚形(xíng)，相比之下後兩種(zhǒng)形狀材料比圓形(xing)材料應力分布更(geng)合理并且有利于(yú)減小發動機高度(dù)。
2.3與懸架彈簧相類(lèi)似，氣門彈簧材料(liao)的主流鋼種從50CrVA發(fa)展到55CrSi（相近進口牌(pai)号SW0SC-V、OTEVA70），氣門彈簧所用(yong)材料抗拉強度σb已(yǐ)經達到2000MPa，最近Garphyttan公司(sī)推出強度更高的(de)OTEVA90，σb達到2100MPa。該材料在Si-Cr鋼(gāng)💔的基礎上添加Ni元(yuan)素，使✌️材料強韌性(xìng)明顯提🏃🏻高。
2.4氣門彈(dan)簧材料鋼純度向(xiàng)超純淨鋼的發展(zhǎn)，表面缺陷、夾雜物(wù)☎️嚴格限制。材料表(biǎo)面經過剝皮和兩(liǎng)次渦流探傷，不能(neng)有全脫碳。有害元(yuán)素S、P需要控制之外(wai)，O、N、H、Al、Cu元素含量也屬于(yú)控制之列，如大衆(zhōng)公司規定氣門彈(dan)簧材料的O含量不(bu)能超過30ppm。四種類型(xíng)的氧💞化物、硫化☁️物(wù)夾雜必須達到零(líng)級。
2.5為了獲得更高(gao)的壓應力Garphyttan公司推(tuī)薦對OTEVA90材料卷成彈(dàn)簧之後進行氮化(huà)處理和超高硬度(du)（HV825-850）丸粒噴丸。
六、國内(nei)外彈簧鋼絲差距(ju)
從彈簧鋼絲使用(yòng)者的角度出發，國(guó)内彈簧鋼絲與國(guo)外同類産品相比(bǐ)還有較大的差距(ju)。
1.鋼絲原材料質量(liàng)寶鋼是國内的領(lǐng)先企業，但和著㊙️名(ming)✏️的神戶🏃🏻制🏃鋼相比(bi)，在大方坯技術、夾(jia)雜物無害化處理(lǐ)🙇♀️、通盤材料的均勻(yun)性📱等方面尚有差(cha)距。
2.鋼絲制品國外(wài)企業已經使用的(de)剝皮和渦流探傷(shang)技術，國内大部分(fen)鋼絲生産企業沒(méi)有相應的裝備，或(huò)者檢測技術不過(guo)關。
3.在機械性能方(fang)面，國産鋼絲同批(pī)材料，甚至同一盤(pán)材料強🔅度範圍波(bō)動很大，造成彈簧(huáng)生産時外徑、自由(you)長度和💚收縮量難(nan)以控制。進口鋼絲(si)機械性能的穩定(dìng)性明顯優于國産(chan)鋼絲。如Garphttan公司生産(chǎn)的閥門鋼絲材料(liào)強度波動能夠控(kòng)制在100MPa以内，國内企(qǐ)業似乎無一家能(néng)做到。
4.對彈簧疲勞(lao)壽命影響最大的(de)表面缺陷、脫碳兩(liang)項指标難以達到(dào)國外同類産品水(shuǐ)平。
5.生産懸架彈簧(huang)的變截面材料，生(sheng)産氣門彈簧的卵(luan)❌形截面材料國内(nei)企業沒有能力生(shēng)産，隻能把市場拱(gong)手🔅讓出。
6.新鋼種開(kāi)發是國内企業最(zuì)薄弱的環節，迄今(jin)對于新🆚懸架💋彈簧(huáng)材料和超純淨氣(qi)門彈簧材料開發(fa)尚處于空白📐，并且(qiě)近期也沒有開發(fā)設想。
七、結束語
彈(dan)簧鋼絲是彈簧的(de)主要原料，其質量(liàng)好壞主要程度上(shang)決定✊了最終産品(pǐn)的質量。中國汽車(chē)工業超常規發展(zhan)不僅給彈簧制造(zao)業提供難得的發(fa)展機遇，也對彈簧(huáng)原材料生産了市(shi)場拉動力🔴。彈簧技(ji)術發展必然會對(duì)它們原材料提高(gao)越來越高的要求(qiú)，彈簧行業企盼🍓國(guó)内金屬制品業與(yu)時俱進，為彈簧生(sheng)産提出更多🈲的質(zhi)優價廉材料。
