Thép đàn hồi là loại thép có lượng cacbon tương đối cao (0,5-0,7%C), sau tôi và ram trung bình nhận được tổ chức trusit ram, có giới hạn đàn hồi cao, được dùng để chếtạo các chi tiết đàn hồi như lò xo, nhíp các loại.
a.Đặc điểm vềthành phần hóa học
Về thành phần cacbon lò xo, nhíp và các chi tiết đàn hồi khác làm việc dưới tác dụng của tải trọng tĩnh và va đập, yêu cầu không được có biến dạng dẻo khi làm việc, muốn vậy lượng cacbon không được quá thấp (và cũng không đư ợc quá cao để tránh phá hủy giòn khi làm việc), do đó lượng cacbon thích hợp là 0,5-0,7%C thường được giới hạn trong phạm vi 0,55-0,65%.
Về các nguyên tố hợp kim đối với thép đàn hồi, nguyên tố hợp kim chủ yếu là Mn, Si với lượng chứa 1-2% vì chúng nâng cao tính đàn hồi cho thép. Ngoài ra còn cho thêm các nguyên tố Cr, Ni, V để tăng độthấm tôi vàổn định đàn hồi.
b. Chế độnhiệt luyện và gia công bềmặt.
Đểgiới hạn đàn hồi đạt được cao nhất, thép phải được nhiệt luyện để có tổchức trustit ram bằng cách tôi và ram trung bình. Với tổchức này tỷlệ σc/σbtăng lên gần tới 1. Ngoài ra, để tăng khả năng chịu mỏi người ta tạo ra trên bềmặt mộtứng suất nén dư bằng cách cán, phun bi, lăn ép…
c.Các mác thép đàn hồi
Thép đàn hồi thuộc loại thép peclit (ở trạng thái thường hóa), chúng được cán, kéo thành các tấm, lá, dây đểcuốn, uốn thành các hình dạng khác nhau.
Nhóm thép cacbon C65, C70 và mangan 60Mn, 65Mn, 70Mn là các loại thép lò xo thường, chúng được cán kéo thành các bán thành phẩm tiết diện nhỏ và được cung cấpở trạng thái đã qua nhiệt luyện (tôi và ram trung bình). Người ta sửdụng chỉ việc tạo hình bằng cách uốn nguội thành lò xo, sauđó chỉcầnủthấpở250-3500C đểkhử ứng suất.
Nhóm thép 55Si2, 60Si2, 60SiMn tương đương với các số hiệu 9254-9260 của Mỹ(chứa 0,55-0,6%C; 1,4-2,0%Si; 0,6-1,0%Mn), có giới hạn đàn hồi cao, độthấm tôi tốt, dùng để chếtạo lò xo, nhíp có chiều dày tới 18mm trong ôtô, máy kéo, xe lửa, tàu biển, dây cót đồng hồ,… Chú ý khi nung phải bảo vệtránh thoát cacbon vì có nhiều Si. Nhóm thép 60Si2CrA, 60Si2Ni2A có độthấm tôi lớn (trên 500mm) dùng để chế
tạo lò xo, nhíp lớn chịu tải nặng và đặc biệt quan trọng.
Các mác 50CrV, 50CrMnV có tính chống ram cao, có thểchế tạo các lò xo nhỏ, chịu nhiệt tới 3000C như lò xo supap xả.