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不同成型方法的弹簧钢的热处理

时间:2011-02-18 09:13:58  来源:  作者:

 根成型方法弹簧钢的制造可以分为冷成型和热成型(又称强化后成型和成型后强化)两类。
   1.冷成型弹簧钢的热处理
   对于小型弹簧,如丝径小于 8毫米以下的螺旋弹簧或弹簧钢带等,可以在热处理强化或冷变型强化后成型,即用冷拉丝冷卷成型。冷拔钢丝具有较高的强度,这是利用冷拔变形事钢产生加工硬化而获得的。冷拔弹簧钢丝按其强化工艺不同可分为三种情况:
(1)铅浴等温淬火冷拔钢丝。即将盘条先冷拉到一定尺寸,在加热到Ac3+80~100奥氏体化后,在450~550铅浴中等温淬火已得到细片状珠光体组织然后多次冷拔到所需的直径。通过调整钢种碳量和冷拔型变量(型变量可达85~90%),以的到高强度和一定塑性的弹簧钢丝。这种铅淬拔丝处理实际上是一种变形热处理,即珠光体想变后形变,可使钢丝强度达到3000MPa左右。
(2)冷拔钢丝。这种钢丝主要是通过冷拔变形而得强化,但与铅淬冷拔钢丝不同,它是在冷拔工序中间加入一道约680度中间球化退火而改善塑性,使钢丝得以继续冷拔到所需的最终尺寸,其强度比铅淬冷拔钢丝强度低。
(3)淬火回火钢丝:这种钢丝是在冷拔到最终尺寸,再经淬火加中温回火强化,最后冷卷成型的。此种强化的缺点是工艺较复杂,而比铅淬冷拔钢丝强度低。
  经上述三种方法强化的钢丝在冷卷成型后必加一道低温回火工艺,其回火温度为250~300,回火时间1小时。低温回火的目的是消除应力,稳定尺寸,并提高弹性极限。实践中发现已经过强化处理的钢丝在冷卷成型后弹性极限往往并不高,这是因为冷卷成型将是易动为错数量增多,且因为包申格效应引起起始塑变抗力降低。因此在冷卷成型后必须进行一次低温回火,已造成多变化过程,提高弹性极限。
2.热成型弹簧的热处理
热成型弹簧一般是将淬火与热成型结合起来,即加热温度略高于淬火温度,加热后进行热卷成型,然后利用余热淬火,最后进行350~450度的中温回火,从而获得回火屈氏体组织。这是一种形变热处理工艺,可有效地提高弹性极限和疲劳寿命。一般汽车上大型板弹簧均采用此方法。对于中性螺旋弹簧也可以在冷下成型,而后进行淬火和回火处理。
   为了进一步发挥弹簧钢的性能潜力,在弹簧热处理时应注意以牺牲三点:
(1)弹簧钢多为硅锰钢 ,硅有促进脱碳的作用,锰有促进晶粒长大的作用。表面脱碳和晶粒长大军事刚的疲劳强度大大下降,因此加热温度、加热时间和加热介质均应注意选择和控制。如采用盐炉迅速加热及在保护气氛条件下进行加热。淬火后应尽快回火,以防止延迟断裂发生。
   (2)回火温度一般为350~450度。若钢材表面状态良好(如经磨削),应选用低限温度回火;反之可用上限温度回火,以提高钢的韧性,降低表面缺陷的敏感性。
(3)弹簧钢含硅量较高,钢材在退过程中易产生石墨化,对此必须引起重视。一般钢材进厂时要求检验石墨的含量。oQT中国热处理技术网 — 热处理行业的超级智库 CHTE 最全的热处理技术信息网站 热处理技术网 CHTE

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