如何进行弹簧材料的选择

根据需要选择，我感觉这需要经过多次试验以证实，亲自设计、亲自实践，初次选择中尽量考虑全点。

弹簧在冲击，振动或长期变应力下使用，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。
合金弹簧钢主要是硅锰系钢种，其含碳量较低常加入硅含量提高性能。近年来研制出硅锰钢基础上加入硼，铌，钼等元素的新钢种，延长弹簧使用寿命，提高弹簧质量。

1.弹簧材料的许用应力[τp][σBp]必须按照负荷性质来确定.
2.弹簧负荷性质分三类:
Ⅰ类:受变负荷作用,次数在10^6次以上的弹簧.
Ⅱ类:受变负荷作用,次数在10^3-10^5次或冲击负荷的弹簧.
Ⅲ类:受变负荷作用,次数在10^3次以下的弹簧.
3.[τp]、[σBp]、G和E值是在常温下,按硬度范围的下限数值测得.
4.拉伸弹簧的许用应力为压缩弹簧许用应力的80%.

弹簧材料的选择，应根据弹簧承受载荷的性质、应力状态、应力大小、工作温度、环境介质、使用寿命、对导电导磁的要求、工艺性能、材料来源和价格等因素确定。
       在确定材料截面形状和尺寸时，应当优先选用国家标准和部颁标准所规定的系列尺寸，尽量避免选用非标准系列规格的材料。
       中、小型弹簧 ，特别是螺旋拉伸弹簧，应当优先用经过强化处理的钢丝，铅浴等温冷拔钢丝和油淬火回火钢丝，具有较高的强度和良好表面质量，疲劳性能高于普通淬火回火钢丝，加工简单，工艺性好，质量稳定。
       碳素弹簧钢丝和琴钢丝冷拔后产生较大的剩余应力，加工弹簧后，存在较大的剩余应力，回火后尺寸变化较大，难以控制尺寸精度。油淬火回火钢丝是在钢丝是在钢丝拉拔到规定尺寸后进行调制强化处理，基本上没有剩余应力存在，成型弹簧后经低温回火，尺寸变化很小，耐热稳定性好于冷拔强化钢丝。
       大中型弹簧 ，对于载荷精度和应力较高的应选用冷拔材或冷拔后磨光钢材。对于载荷精度和应力较低的弹簧，可选用热轧钢材。
       钢板弹簧 一般选用 55Si2Mn 、 60Si2MnA 、 55SiMnVB 、 55SiMnMoV 、 60CrMn 、 60CrMnB 等牌号的扁钢。
       螺旋弹簧的材料截面，应优先选用圆形截面。正方形和矩形截面材料，承受能力较强，抗冲击性能好，又可使弹簧小型化，但材料来源少。且价格较高，除特殊需要外，一般尽量不选用这种材料。近年来，研制用圆钢丝轧扁代替梯形钢丝，取得了很好的效果。
       在高温下 工作的弹簧材料，要求强度有较好的热稳定性、抗松弛或蠕变能力、抗氧化能力、耐一定介质腐蚀能力。
       弹簧的工作温度升高，弹簧材料的弹性模量下降，导致刚度下降，承载能力变小。因此，在高温下工作的弹簧必须了解弹性模量的变化率（值），计算弹簧承载能力下降对使用性能的影响。按照 GB1239 规定，普通螺旋弹簧工作温度超过 60 ℃ 时，应对切变模量进行修正，其公式为： Gt=KtG 式中 G ——常温下的弹性模量； Gt ——工作温度 t 下的切变模量； Kt ——温度修正系数按表 2 — 98 选取。
       在低温下 使用的弹簧材料，应具有良好的低温韧性。碳素弹簧钢丝、琴钢丝和 1Cr18Ni9等奥氏体不锈钢弹簧钢丝、铜合金、镍合金有较好的低温韧性和强度。
表 2 — 98 温度修正系数 Kt
牌号
工作温度 / ℃

≤ 60
150
200
250

Kt

50CrVA
60Si2Mn
1Cr18Ni9Ti
0Cr17Ni7A1
QBe2
1
1
1
1
1
0.96
0. 99
0. 98
0.95
0. 95
0.95
0.98
0.94
0.94
0 .94
0.94
0.98
0.90
0.92
0. 92

       在低温下，材料的脆性对表面缺陷十分敏感，因此，对材料表面质量应严格要求。
       在低温下，环境介质对材料腐蚀程度比在温室下小得多，而镀镉和镀锌易引起冷脆。
       在低温下，材料的弹性模量和膨胀系数变化不大，在设计中可以不考虑。
       弹簧钢制作的弹簧，硬度（即强度）的选用应依据弹簧承载性质和应力大小而定。但是，硬度高低与平面应变断裂韧性关系极大。
       从曲线关系可以看出，随着硬度增加，平面应变断裂韧性（ KIC ）值显著下降。这就是说在确定弹簧的硬度硬度值时，应本着在满足弹簧特性要求的前提下，弹簧的硬度值偏低一些好。
       弹簧选材时，要注意钢材的淬透性。弹簧材料截面是否淬透以及淬透的程度，对弹簧质量关系极大。
       以弹簧本身作导体的电器弹簧或在湿度变化不定的条件下，如水（包括海水）、水蒸气环境中工作的弹簧，一般选用铜和金材料。
       在酸类接触极其他腐蚀介质下工作的弹簧，一般选用不锈耐酸钢或镍合金等耐蚀材料。在一般环境介质条件下使用的弹簧，选用普通弹簧钢，制成弹簧后在其表面进行防锈涂覆或电镀（镀锌、镀镉、镀铜）的方法防蚀。
       在衡器和仪表中使用的弹簧，为了满足其精度不受温度变化的影响，一般选用弹性模量和膨胀系数变化极小的恒弹性合金。
       在要求质轻、绝缘、防碰、防锈蚀等特殊用途的弹簧，可选用增强塑料。目前，较为适用的塑料弹簧，是用环氧树脂、酚醛树脂为基体，用玻璃纤维增强的热固增强塑料 GFRP 。也可选用防振橡胶制造各种类型的橡胶弹簧。

根据弹簧的应力状况和寿命来选择材料，就65Mn而言，属于普通碳素弹簧钢丝GB/T4357,和弹簧弹簧钢丝是一个系列的，差别很小。

对于线径大于20mm的弹簧，好像没有参考可以选

关键是你要的性能要求，比如是个压簧，你给弹簧厂个要求要过30W的疲劳测试，从开始受力到压下最底部的位置及这两个位置要多大的力，弹簧的外竟，线径高度等，要求，弹簧厂会给你建议的，在做几个样品试试