ICS 21.160
CCS J 26
团
体 标 准
T/HEBQIA 297—2024
汽车发动机用气门弹簧
Valve springs for automobile engines
2024 - 08 - 22 发布
2024 - 08 - 22 实施
河北省质量信息协会 发 布
T/HEBQIA 297—2024
目 次
前言........................................................................................................................................................................II
1
范围...................................................................................................................................................................1
2
规范性引用文件...............................................................................................................................................1
3
术语和定义.......................................................................................................................................................1
4
基本要求...........................................................................................................................................................1
5
技术要求...........................................................................................................................................................2
6
试验方法...........................................................................................................................................................4
7
检验规则...........................................................................................................................................................5
8
标志、包装、运输和贮存.............................................................................................................................. 7
I
T/HEBQIA 297—2024
前 言
本文件按照 GB/T 1.1—2020《标准化工作导则
起草。
第 1 部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由河北兰菱弹簧科技有限公司提出。
本文件由河北省质量信息协会归口。
本文件起草单位：河北兰菱弹簧科技有限公司、江苏瑞铁轨道装备股份有限公司、北京中车赛德铁
道电气科技有限公司、杭州弹簧有限公司。
本文件主要起草人：姜晓炜、方月龙、李勇、沈晓锋、贾伟红。
II
T/HEBQIA 297—2024
汽车发动机用气门弹簧
1
范围
本文件规定了汽车发动机用气门弹簧的基本要求、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、
运输和贮存。
本文件适用于汽车发动机进、排气阀用两端并紧磨平的等节距圆柱螺旋压缩弹簧（以下简称弹簧）。
2
规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，
仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本
文件。
GB/T 224
钢的脱碳层深度测定法
GB/T 228.1
GB/T 230.1
金属材料
拉伸试验
第1部分：室温试验方法
金属材料
洛氏硬度试验
第1部分：试验方法
GB/T 1239.2
冷卷圆柱螺旋弹簧技术条件
第2部分：压缩弹簧
GB/T 1805
弹簧
术语
GB/T 3821
中小功率内燃机
清洁度限值和测定方法
GB/T 13298
金属显微组织检验方法
GB/T 16947
螺旋弹簧疲劳试验规范
GB/T 18983
淬火—回火弹簧钢丝
GB/T 30512
汽车禁用物质要求
JB/T 3338
液压件圆柱螺旋压缩弹簧
技术条件
JB/T 7367
圆柱螺旋压缩弹簧
磁粉检测方法
JB/T 10802
弹簧喷丸强化
技术规范
JIS G 3561
阀门弹簧用油回火钢丝（JIS G 3561 Oil tempered wire for valve springs）
ISO 26909
弹簧
词汇（ISO 26909 Springs—Vocabulary）
3
术语和定义
GB/T 1805、ISO 26909界定的术语和定义适用于本文件。
4 基本要求
4.1 材料
4.1.1 弹簧应采用表 1 所列的钢丝制造，若选用其他材料，由供需双方商定。
1
T/HEBQIA 297—2024
表 1
弹簧材料
标准号 标准名称 牌号 直径规格/（mm） 动负荷许用切应力/（Rm）
GB/T 18983 淬火-回火弹簧钢丝 VDCrSi 0.5～10.0 0.35～0.40
JIS G 3561 阀门弹簧用油回火钢丝 SWOSC-V 0.5～8.0 0.35～0.40
4.1.2
弹簧材料的质量应符合相应材料标准的有关规定，必须备有制造商的质量证明书，并经需求方
复检合格后方可使用。
4.2
旋向
通常情况下，旋向为右旋。如果有多个弹簧套在一起使用时，由外层到内层其旋向应逐层交变，并
应对绕向加以规定。
5 技术要求
5.1 热处理
5.1.1 硬度
5.1.1.1 用不需淬火的弹簧钢丝、不锈弹簧钢丝卷制的弹簧，应进行去应力退火处理或时效处理，其
硬度不予考核。
5.1.1.2
需经淬火、回火处理的弹簧，淬火次数不得超过两次，回火次数不限。其硬度值在 48 HRC～
52 HRC 范围内选取，同一批弹簧的硬度偏差应不超过 3 HRC。
5.1.2 脱碳
5.1.2.1 概述
弹簧脱碳形式有两种：
——全脱碳：表面有一层纯铁素体为主要成分的结构；
——部分脱碳：表面为铁素体+珠光体的组织或铁素体+马氏体的组织。
5.1.2.2
弹簧表面不应有全脱碳层，部分脱碳层的深度应不大于钢丝线材直径的 0.5%。若有特殊要求，
由供需双方商定。
5.1.3
金相组织
经热处理后，弹簧表面应为回火屈氏体+索氏体的组织或下贝氏体+回火马氏体的组织。
5.2
永久变形
将弹簧用试验负荷压缩3次后，其永久变形应不大于自由高度的0.25%。
5.3
弹簧特性
5.3.1
弹簧特性应符合 5.3.2 或 5.3.3 的规定，一般不同时选用。特殊需要时，由供需双方商定。为满
足不同类组弹簧的规定要求，弹簧制造时，可根据表 2 的规定，选择可调整参数。
5.3.2
在指定高度或变形量下的负荷，弹簧变形量应在试验负荷下变形量的 20%～80%之间。
5.3.3
图样规定需要测量弹簧刚度时，弹簧变形量应在试验负荷下变形量的 30%～70%之间。
2
T/HEBQIA 297—2024
表 2
可调整参数
规定要求 可调整参数
弹簧负荷及指定负荷下的高度 自由高度
弹簧负荷及指定负荷下的高度、自由高度 有效圈数、材料直径或有效圈数、弹簧直径（外径、内径）
测出二点弹簧负荷及该两个指定负荷下的高度 自由高度、有效圈数、材料直径或自由高度、有效圈数、 弹簧直径（外径、内径）
5.4
尺寸偏差及形位公差
5.4.1
直径
弹簧的内径或外径偏差为中径的±1.0%，两端支承圈的外径或内径的公差为中径的1.5%。当弹簧
的一端或两端为变径设计时，应增加同轴度的考核，以满足装配要求。
5.4.2
自由高度
弹簧的自由高度偏差为自由高度的±2.0%，当产品图样规定气门关闭或气门全开两点负荷时，其
自由高度为可调整参数，仅作参考。
5.4.3
垂直度
两端面经过磨削的弹簧，在自由状态下，当高径比（自由高度与中径之比）小于等于3时，弹簧外
圆素线对两端支承面的垂直度应不大于自由高度的1.7%。当高径比在3～5之间时，弹簧外圆素线对两
端支承面的垂直度应不大于自由高度的2.5%。当高径比大于等于5时，宜考虑直线度，直线度为垂直度
公差的一半。
5.5
圈数和支承圈
5.5.1
圈数
弹簧总圈数与有效圈数之差为支承圈数，支承圈数应不小于2圈。一般总圈数不为整数，其尾数宜
为0.5圈。
5.5.2
端面磨削
支承圈的端面磨削部分应不小于端圈周长的3/4圈。不应有影响使用的毛刺及锐边，端头厚度应不
小于材料直径的1/8。磨削面的表面粗糙度应不大于6.3 μm。
5.5.3
端头间隙
支承圈的端头与邻圈贴合。当不能贴合时，其间隙应不大于0.3 mm。
5.6
节距均匀度
等节距的弹簧在压缩到全变形量的80%时，有效圈不应相互接触。弹簧压缩到全变形量80%的负荷
应不大于试验负荷。
5.7
压并高度
3
T/HEBQIA 297—2024
5.7.1
弹簧的压并高度一般不作规定。当弹簧工作静载荷对应的变形量大于全变形量的 85%时，应增
加对压并高度的考核，压并高度应不大于（总圈数-0.3）×材料直径。
5.7.2
当弹簧采用异形截面材料生产时，在满足其他几何尺寸的同时应增加对压并高度的考核，压并
高度应不大于（总圈数-0.3）×材料横截面短袖尺寸。
5.8
表面质量
弹簧表面不应有裂纹、加工划痕、发纹、折叠、结疤、锈蚀、氧化等缺陷。
5.9
表面处理
5.9.1
表面处理应在弹簧图样中注明，表面处理的介质、方法应符合相应的环境保护法规。应尽量避
免采用可能导致氢脆的表面处理，对于有无限疲劳寿命要求或高应力设计的弹簧，在满足防腐性能条件
下优先采用上防锈油。
5.9.2
无特殊需求，弹簧清洁度应不大于 24 mg（24 件）。
5.10
力学性能
弹簧力学性能应符合表3的规定。
表 3
力学性能
项目 限值
抗拉强度/（N/mm2） 1860～1960
断面收缩率/（%） ≥45
5.11 喷丸强化处理
5.11.1 弹簧表面在热处理及端面加工等所有工艺加工过程完成后应进行喷丸处理。
5.11.2 弹簧喷丸强度应在 0.3 A～0.5 A 范围内，喷丸表面覆盖率应不小于 95%。
5.12 疲劳寿命
弹簧进行3.0×107次应力循环后，不应出现断裂，工作负荷损失率应不大于4%。
5.13 其他要求
5.13.1 根据需要，可在产品图样中对弹簧规定下列要求：
——加温强压处理；
——立定或强压处理等。
5.13.2 有特殊技术要求时，由供需双方协议商定。
5.14 禁用物质含量限值
镉、铅、汞及六价铬的限量应符合GB/T 30512的规定。
6
试验方法
弹簧的检验项目、检验频率、试验方法应符合表4的规定。
4
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表 4
弹簧的检验项目、检验频率、试验方法
检验项目 检验频率 试验方法
硬度 2件/批 GB/T 230.1
脱碳 1件/炉 GB/T 224
金相组织 1件/炉 GB/T 13298
永久变形 每批 JB/T 3338
弹簧特性 每批 JB/T 3338
直径 每批 JB/T 3338
自由高度 5件/2小时 GB/T 1239.2
垂直度 5件/2小时 GB/T 1239.2
圈数 每批 采用目测或样品比对的方式检查
端面磨削 每批 JB/T 3338
端头间隙 每批 JB/T 3338
节距均匀度 每批 JB/T 6655
压并高度 每批 JB/T 3338
表面质量 5件/2小时 采用目测或放大镜检查；按JB/T 7367进行无损探伤检验，检 测后应作退磁处理，弹簧最大残余磁通量应不大于1 G
清洁度 1次/班次 GB/T 3821
抗拉强度 每批 GB/T 228.1
断面收缩率 每批 GB/T 228.1
喷丸强度 1片/批 JB/T 10802
喷丸覆盖率 5件/2小时 JB/T 10802
疲劳寿命 每半年一次，每次试验数量 不少于18件 GB/T 16947 在行程50 mm～39 mm，振幅11 mm，经3.0×107次循环试验
其他要求 每半年一次 按产品图样或相关标准执行
禁用物质含量限值 每一年一次 GB/T 30512
7 检验规则
7.1 组批规则
除非另有规定，每批由同一牌号、同一炉号、同一生产批次的弹簧组成。
7.2
检测项目及缺陷分类
弹簧检测项目及缺陷分类见表5。
5
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表 5
检测项目及缺陷分类
缺陷分类 检测项目
A类缺陷项目 硬度、脱碳、金相组织、疲劳试验
B类缺陷项目 表面质量、总圈数、内径或外径、压并高度、永久变形、负荷、喷丸覆 盖率、端面粗糙度、垂直度、自由高度、清洁度
7.3
出厂检验
生产企业应按表6规定的项目经质检部门依据表4的检测频率进行出厂检验，经检验合格并附有产品
质量合格证书后方可出厂。
表 6
检测项目
检测项目 出厂检验 型式检验
硬度 — △
脱碳 — △
金相组织 — △
永久变形 △ △
弹簧特性 △ △
直径 △ △
自由高度 △ △
垂直度 △ △
圈数 △ △
端面磨削 △ △
端头间隙 △ △
节距均匀度 △ △
压并高度 — △
表面质量 △ △
清洁度 — △
抗拉强度 △ △
断面收缩率 △ △
喷丸强度 — △
喷丸覆盖率 — △
疲劳寿命 △ △
其他要求* — △
禁用物质含量限值* △
注：△为检测项目。 注：带 *的仅在有特殊要求时检验。
6
T/HEBQIA 297—2024
7.4
型式检验
型式检验项目为表6规定的所有项目，在有下列情况之一时，亦应进行型式检验：
——新产品投产或老产品定型投产时；
——正常生产定期或积累一定产量时；
——产品生产工艺、设计或主要原料来源有较大改变，可能影响产品质量时；
——停产半年以上，重新恢复生产时；
——出厂检验结果与上次型式检验结果有较大差异时；
——国家质量监督（市场监管）机构提出检验要求时。
7.5
判定规则
7.5.1
型式检验样品应从出厂检验合格产品中抽取，抽样数量应不小于 8 件。
7.5.2
所验项目全部合格，判定为该批产品合格。
7.5.3
检验结果中有任何指标不符合本文件规定时，可自同批产品中重新加倍取样进行复检。若复检
结果仍不符合本文件规定，则判定该批产品不合格。
8 标志、包装、运输和贮存
8.1 标志
8.1.1 包装箱外部应有清晰、明显、牢固、专门可追溯性标志，其内容包括：
——制造厂名称、商标、地址；
——产品名称、型号、数量；
——发货地址及收货单位名称；
——“轻放”“防潮”等字样或符号；
——出厂日期；
——执行标准编号。
8.1.2
包装内应附有弹簧合格证，其内容包括：
——制造厂名称；
——产品名称、型号、数量；
——出厂日期或生产批号；
——产品质量检验结果或检验结论。
8.2
包装
8.2.1
产品在包装前应清洁，用适宜的包装材料进行包装。
8.2.2
包装应保证在正常运输中不致使弹簧损伤。
8.3
运输
运输过程中，应对包装箱采取可靠的固定措施，并有防雨淋和防溅水措施。
8.4
贮存
产品应存放在通风和干燥的仓库内，在正常保管情况下，自出厂之日起，制造商应保证在12个月内
不致锈蚀。
7