彈簧(huáng)熱處理的目的(de)在于充分發揮(huī)材料的潛力,使(shi)之👅達到或接近(jìn)最佳的力學性(xing)能,從而保證彈(dan)簧在使用狀态(tài)下長長期可靠(kao)地工作。
彈簧在(zai)加工過程中都(dou)要進行熱處理(li),對于各種不同(tóng)類型、材料和用(yòng)不同的方法加(jia)工出來的彈簧(huang),其熱處🤞理的目(mu)的🚶方法和要求(qiu)是不同的。為了(le)消除不利的剩(sheng)餘,改善彈簧表(biao)層的應力分布(bù)狀況、獲得較㊙️高(gāo)的有效應力,在(zài)彈簧的制造☂️中(zhong),經常采用機械(xiè)強化工藝。可以(yǐ)通過不同的熱(rè)處理方法來滿(mǎn)足彈簧設計的(de)要求。
預備熱處(chu)理
常用碳素彈(dan)簧鋼和合金彈(dàn)簧鋼的預備熱(rè)處理工藝:(如下(xia)圖)
消應力回火(huǒ)
常用彈簧鋼材(cai)料消應力回火(huǒ)處理規範:
冷拔(bá)成形并經過強(qiang)化處理的材料(liào),在冷狀态下加(jia)工🛀🏻成彈簧☔,或者(zhě)時效處理後又(you)經過變形加工(gong)的彈🔴簧性元件(jian),都應該進行消(xiāo)應力回火處理(li)。處理的規範是(shi)按材料的種類(lèi)和規格決定,達(da)到既要消除加(jiā)工應力,又要保(bǎo)證材料的強度(du)、硬度和韌性等(děng)。(見下🚶圖):
消應力(lì)回火溫度對各(gè)種材料彈簧力(li)學性能的影響(xiang):
消應力回火溫(wēn)度對各種材料(liao)彈簧力學性能(néng)的影響是客觀(guān)存在的。可以用(yòng)回火溫度對碳(tan)素彈簧鋼絲、油(yóu)淬火回火鋼絲(si)和1Crl8Ni9彈簧材料力(li)學性能的影響(xiang)加以說💃明(見下(xià)圖):
根據試驗:大(dà)多數冷加工的(de)奧氏體不鏽鋼(gang),在經過320-440℃回火處(chù)理🔱10-60min後‼️,力學性能(neng)、彈性、疲勞強度(du)和松馳性能都(dou)會得到不同的(de)提高,其🏃🏻抗拉強(qiang)度大約可以增(zēng)加10%。這是因🍓為在(zai)回火過程中有(yǒu)一種細微的碳(tàn)化物M23C6在原子晶(jing)格結構中析出(chū),使得材料可以(yǐ)增加抗拉強度(du);另外,彈簧成形(xíng)後通過回火處(chu)理可♻️以減少因(yin)為加工成形而(er)引⭕起的内應力(li),提高了疲勞強(qiang)度。
消應力回火(huǒ)的溫度和保溫(wen)時間對拉伸彈(dan)簧的初拉力的(de)影響:
消應力回(huí)火對拉伸彈簧(huang)的初拉力是有(yǒu)影響的,回火溫(wēn)度低,保溫時間(jian)短,保留的初拉(lā)力較大,反之初(chū)拉力保留得小(xiao)。下圖列出了回(hui)火溫度、時間對(duì)拉伸✊彈簧初拉(la)力的殘餘百分(fen)比試驗值。(如下(xia)圖):
可以根據拉(la)伸彈簧所需要(yao)的初拉力大小(xiao),對消應力回💛火(huǒ)😄溫📧度與保溫時(shí)間進行調整。為(wéi)了彈簧加工📱的(de)需要消應力回(hui)火有時要進行(hang)多次,為了防止(zhǐ)材料強度🏃降低(di),應🛀注意以後的(de)每⚽次回火都要(yào)比第一次的回(huí)火溫度低20-50℃。
淬火(huǒ)和回火常用彈(dàn)簧材料的淬火(huǒ)和回火處理規(gui)🌏範:
用退火材料(liao)成形或熱卷成(cheng)形(材料直徑、厚(hòu)度較大)、熱彎成(chéng)形的🈲彈簧為了(le)确保彈簧的強(qiáng)度和性能,應進(jin)行淬火和回火(huo)處理。常用彈簧(huang)材料淬火和回(huí)火處理規範(如(rú)下圖):
淬火和回(huí)火處理的注意(yì)事項:
彈簧的淬(cui)火應在保護氣(qi)氛爐、真空爐或(huo)鹽爐中進行💰。回(hui)♊火可以在空氣(qi)爐、硝鹽爐或真(zhēn)空爐内進行。對(dui)有回火脆☀️性的(de)材料,例如錳鋼(gang)、矽錳鋼、鉻矽鋼(gāng)等 在回火後💔應(yīng)訊速在水或油(yóu)中冷♉卻,并立即(jí)補充進行低于(yu)200℃的低溫回火,以(yǐ)消除冷卻應力(lì)。
由于合金彈簧(huang)鋼含碳量比較(jiao)高,又含一定的(de)合金元素,淬火(huo)後内應力較大(da),容易形成淬火(huo)裂紋所以淬火(huo)🌂後應該盡快回(hui)火。如不能及時(shí)回火,應先在低(di)于回火溫度下(xià)💞保持一段時間(jiān)。
等溫淬火
等溫(wen)淬火的目的:
為(wei)了使得彈簧在(zài)獲得良好的綜(zong)合性能的前提(tí)下,提高💛微量塑(su)🌏性變形抗力和(he)抗松弛性能,并(bìng)減少淬火變形(xíng),可采用貝氏體(ti)等溫淬火、馬氏(shì)體等溫淬火等(děng)方法,其中馬氏(shi)體等溫回火在(zài)彈簧性零件中(zhōng)應用較多。
等溫(wēn)淬火後一般不(bú)需要進行回火(huǒ)處理,如進行補(bu)充回火,可以🌈進(jìn)一步提高彈性(xing)性能,改善綜合(hé)性能。下圖列出(chū)60i2MnA鋼等🔞溫淬🔞火與(yǔ)普通淬火回火(huo)力學性能㊙️的比(bi)較(如下圖):