彈簧(huang)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(jin)最佳的力學性(xìng)能,從而保證彈(dan)簧在使用狀态(tai)🥰下長長期可靠(kào)地工作。
彈簧在(zài)加工過程中都(dou)要進行熱處理(lǐ),對于各種不同(tong)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(shèng)🥰餘,改善彈簧表(biǎo)層的應力分布(bu)狀況、獲得較高(gāo)的有效應力,在(zai)彈簧的制造中(zhōng),經常采用機械(xiè)強化工藝。可以(yi)通過不同的熱(re)處理方法來滿(man)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(dan)簧鋼的預備熱(re)處理工藝:(如下(xia)圖)
消應力回火(huǒ)
常用彈簧鋼材(cái)料消應力回火(huo)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(jiā)✉️工成彈簧,或♻️者(zhě)時效處理後又(you)經過變形加工(gōng)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(lei)和規格決定,達(dá)到既要消除加(jia)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(ge)種材料彈簧力(lì)學性能的影🏃🏻響(xiǎng):
消應力回火溫(wen)度對各種材料(liao)彈簧力學性能(néng)的影響是客👌觀(guan)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(da)多數冷加工的(de)奧氏體不鏽鋼(gāng),在經過320-440℃回火處(chù)理10-60min後,力學性能(néng)、彈性、疲勞強度(du)和松馳性能都(dōu)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(zài)回火過程中有(you)一種細微的碳(tan)化物M23C6在原子晶(jīng)格結構中析出(chu),使得材料可以(yi)增加抗拉強💘度(du);另外,彈簧✉️成形(xíng)後通過回火處(chù)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(qiáng)度。
消應力回火(huo)的溫度和保溫(wēn)時間對拉伸彈(dàn)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(la)力較大,反之初(chū)拉力保留得小(xiǎo)。下圖👅列出了回(huí)火溫度、時間對(dui)拉伸彈簧初♊拉(lā)力的殘餘百分(fen)比試🐆驗值。(如下(xia)圖):
可以根據拉(lā)伸彈簧所需要(yào)的初拉力大小(xiǎo),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(huí)火有時要進行(háng)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(yao)比第一🌈次的回(hui)火溫度低20-50℃。
淬火(huo)和回火常用彈(dan)簧材料的淬火(huo)和回火處理規(gui)範:
用退火材料(liào)成形或熱卷成(cheng)形(材料直徑、厚(hou)度較大📱)、熱彎成(chéng)形的彈簧為了(le)确保彈簧的強(qiang)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(hui)火處理規❤️範(如(rú)下圖):
淬火和回(hui)火處理的注意(yì)事項:
彈簧的淬(cuì)火應在保護氣(qì)氛爐、真空爐或(huò)鹽爐中進行✊。回(hui)火可以在空氣(qì)爐、硝鹽爐或真(zhen)空爐内進行。對(dui)有回火脆性的(de)材料,例如錳鋼(gāng)、矽錳鋼、鉻矽鋼(gang)等 在♍回火後🌂應(ying)訊速在水或油(you)中冷卻,并立即(ji)補充進行🙇♀️低于(yu)200℃的低溫回火,以(yi)㊙️消除冷卻應力(li)。
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(huǒ)後内應力較大(da),容易形成淬火(huǒ)裂紋所以淬火(huǒ)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(xia)保持一段時間(jiān)。
等溫淬火
等溫(wēn)淬火的目的:
為(wei)了使得彈簧在(zài)獲得良好的綜(zōng)合性能的前提(tí)下,提😄高微⭐量塑(sù)性變形抗力和(he)抗松弛性能,并(bing)減少淬火變形(xíng),可采用貝氏體(tǐ)等♻️溫淬火、馬氏(shì)體等溫淬火等(deng)方法,其中馬氏(shi)體等溫回火在(zai)彈簧✏️性零件中(zhong)應用較多。
等溫(wēn)淬火後一般不(bu)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(he)性能。下圖列出(chu)🐇60i2MnA鋼等溫淬火與(yu)普通淬火回火(huo)力學性能的比(bi)較🌈(如下圖):