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弹簧钢是一种特种钢材，因其在淬火和回火后具有优良的弹性，常被用于制造各种类型的弹簧和弹性元件。弹簧钢的主要特性在于其抵抗变形的能力，即在一定的负载范围内，能够正常工作而不会出现永久性变形。
优秀的弹簧钢应具备全面的力学性能，包括较高的弹性极限、强度极限以及优秀的<强>屈强比。此外，其抗弹减性能、疲劳性能、淬透性以及物理化学性能（如耐热、耐低温、抗氧化和耐腐蚀能力）也尤为重要。为了满足这些性能要求，弹簧钢需具备高纯度和均匀性的冶金质量，同时还要保持良好的表面质量，控制表面缺陷和脱碳。
弹簧钢广泛应用于机车、车辆、汽车、拖拉机以及飞机等各种螺旋弹簧和板簧的制造。在这些应用中，弹簧的强度和疲劳极限是至关重要的。为了提高弹簧的性能，通常采用淬火加中温回火的热处理工艺，以实现较高的弹性极限。
在诺贝尔弹簧钢的热处理过程中，技术的选择直接影响到弹簧的内在质量。因此，探索如何进一步提高弹簧的疲劳寿命尤为重要。比如，采用化学表面改性热处理和喷丸强化等方法，均能显著提升弹簧的性能。在气门弹簧成形后，采用渗氮、低温液态碳氮共渗或硫氮共渗处理，可以增加表面压应力，提高疲劳寿命。
以日本的研究为例，经过450℃×4.5小时的低温液体碳氮共渗处理和400℃×15分钟的中温回火比较后，其疲劳极限可提升240MPa。氮的渗入不仅改善了由于脱碳造成的负面影响，还加强了残余压应力，进而提高了气门弹簧在150℃和250℃下的热稳定性和抗松弛稳定性。需要注意的是，渗氮和液态碳氮共渗的时间需严格控制，以避免形成有害的网状硫化物和氮化物，从而影响疲劳强度。
在提升气门弹簧强度的过程中，喷丸工艺也被广泛应用。在实际生产中，气门弹簧的喷丸通常使用两种颗粒，直径分别为0.8mm和0.25mm，前者的显微硬度为720HV0.2，后者为800HV0.2。经过三次喷丸处理，可以实现非常理想的强化效果，同时改善表面质量。
