Thành phần hóa học
Lượng cacbon thích hợp để bảo đảm các yêu cầu trên là ở trong giới hạn 0,50 ữ 0,70% song tốt nhất là 0,55 ữ 0,65%, khi lượng nguyên tố hợp kim tăng lên thành phần cacbon có thể giảm đi đôi chút.
Các nguyên tố hợp kim đưa vào thép đàn hồi phải đạt được các yêu cầu sau:
- Nâng cao giới hạn đàn hồi và độ cứng, với yêu cầu này dùng mangan và silic là tốt nhất (xem hình 5.2a).
- Nâng cao độ thấm tôi để bảo đảm giới hạn đàn hồi cao và đồng nhất trên tiết diện, với ý nghĩa đó dùng crôm - niken là tốt nhất, song silic, mangan cũng có
tác dụng này.
Trong thép đàn hồi người ta dùng 1%Mn, 2%Si, 2% (Cr + Ni) vì tiết diện của chúng không lớn, nếu quá mức đặc biệt là Mn, Si thép sẽ quá cứng và giòn.
Đặc điểm về nhiệt luyện
Để đạt được giới hạn đàn hồi cao nhất thép phải được nhiệt luyện để có tổ chức trôxtit ram bằng cách tôi + ram trung bình với tỷ lệ σđh / σb ≈ 0,90. Để bảo đảm giới hạn đàn hồi, giới hạn mỏi cao khi nhiệt luyện cũng như khi gia công phải chú ý đến chất lượng bề mặt:
- Chống thoát cacbon, vì khi thành phần cacbon bề mặt thấp hơn giới hạn quy định có thể tích riêng nhỏ hơn, chịu ứng suất kéo và do đó dễ phát sinh vết nứt mỏi.
- Tạo nên ứng suất nén trên bề mặt. Biện pháp có hiệu quả hơn cả là tiến hành phun bi, lăn ép, thậm chí cán, kéo nguội sau khi nhiệt luyện tôi + ram trung bình, nhờ đó tuổi bền tăng 50 ữ100%. - Nâng cao độ nhẵn bóng bề mặt, loại bỏ các vết xước là mầm mống của nứt mỏi, muốn vậy phải qua cán, kéo tinh, thậm chí qua mài.