彈簧熱處(chù)理的目的在于充(chong)分發揮材料的潛(qián)力,使之達到或接(jie)近最佳的力學性(xìng)能,從而保證彈簧(huang)在使用狀态下長(zhang)長期可靠地工作(zuò)。
彈簧在加工過程(cheng)中都要進行熱處(chu)理,對于各種不同(tong)類型、材🔴料和用不(bú)同的方法加工出(chū)來的彈簧,其✊熱處(chù)理的目的方法和(he)要求是不同的。為(wéi)了消除不利的剩(sheng)🔞餘,改善彈簧表層(ceng)的應力分布狀況(kuang)、獲得較高的有效(xiào)應力,在彈簧的制(zhi)造中,經常采用機(jī)械強化工藝。可以(yǐ)通過不同的熱處(chù)理方法來滿足彈(dan)簧設計的要求。
預(yu)備熱處理
常用碳(tan)素彈簧鋼和合金(jīn)彈簧鋼的預備熱(re)處理工藝♈:(如下圖(tú))
消應力回火
常用(yong)彈簧鋼材料消應(ying)力回火處理規範(fan):
冷拔成形并經過(guo)強化處理的材料(liào),在冷狀态下加工(gōng)成彈簧,或者時效(xiao)處理後又經過變(biàn)形加工的彈簧性(xing)元件,都應💛該進行(háng)消🈲應力回火處理(li)。處理的規範是按(an)材料的種類和規(gui)格決定,達到既要(yào)消除加工應力,又(yòu)要保證材料的強(qiang)度👈、硬度和韌性等(deng)。(見下😘圖):
消應力回(huí)火溫度對各種材(cai)料彈簧力學性能(neng)的影響:
消應力回(huí)火溫度對各種材(cái)料彈簧力學性能(néng)的影🔴響😄是客觀存(cun)在的。可以用回火(huǒ)溫度對碳素彈簧(huang)鋼絲、油淬火回火(huo)鋼絲和1Crl8Ni9彈簧材料(liao)力學性能的影響(xiang)加以說明(見下圖(tu)):
根據試驗:大多數(shu)冷加工的奧氏體(tǐ)不鏽鋼,在經過320-440℃回(hui)火處理✏️10-60min後,力學性(xing)能、彈性、疲勞強度(dù)和松馳性能都會(huì)得到不同的提🎯高(gao),其抗拉強度大約(yuē)可以增加10%。這是因(yin)為在回🌈火過程中(zhong)有一種細微的碳(tan)化物M23C6在原子晶格(gé)♉結構中析出,使得(de)材料可以增加抗(kang)拉強✏️度;另外,彈簧(huang)✂️成形後通過回火(huo)處理可以減少因(yīn)為☔加工成形而引(yǐn)起的内應力,提高(gāo)了疲勞強度。
消應(yīng)力回火的溫度和(he)保溫時間對拉伸(shēn)彈簧的初拉力的(de)🔱影響:
消應力回火(huǒ)對拉伸彈簧的初(chu)拉力是有影響的(de),回🏃♀️火✨溫度低,保溫(wēn)時間短,保留的初(chu)拉力較大,反之初(chū)🌐拉力保留得小。下(xià)圖列出了回火溫(wēn)度、時間對拉伸彈(dan)簧初拉力的殘餘(yú)百分比試驗值。(如(ru)下圖):
可以根據拉(la)伸彈簧所需要的(de)初拉力大小,對消(xiao)應力😍回📞火溫📞度❤️與(yǔ)保溫時間進行調(diao)整。為了彈簧加工(gong)的需要消應力回(hui)火🔴有時要進行多(duō)次,為了防止材料(liào)強度降低,應注意(yi)以後的每次回火(huo)🐪都要比第一次的(de)回火溫度低20-50℃。
淬火(huo)和回火常用彈簧(huáng)材料的淬火和回(huí)火處理規範:
用退(tuì)火材料成形或熱(re)卷成形(材料直徑(jìng)、厚度較大)、熱彎成(chéng)😍形的彈簧為了确(què)保彈簧的強度和(he)性能,應😍進行淬火(huǒ)和回☀️火處理。常用(yòng)彈簧材料淬火和(he)回火處理規範(如(rú)下圖):
淬火和回火(huo)處理的注意事項(xiang):
彈簧的淬火應在(zài)保護氣氛爐、真空(kong)爐或鹽爐中進📧行(hang)💔。回火可以在空氣(qi)爐、硝鹽爐或真空(kong)爐内進行。對有回(hui)火脆性的材料,例(li)如錳鋼、矽錳鋼、鉻(gè)矽鋼等 在⭕回火後(hou)🔱應訊速在水或油(you)中冷㊙️卻,并立即補(bu)充進行低于200℃的低(di)溫回火,以消除冷(leng)卻應力。
由于合金(jīn)彈簧鋼含碳量比(bi)較高,又含一定的(de)合金元素,淬🌈火後(hou)🔴内應力較大,容易(yi)形成淬火裂紋所(suo)以淬火❓後應💯該盡(jin)快回火。如不能及(ji)時回火,應先在低(dī)于回火溫度下保(bǎo)持一段時間。
等溫(wen)淬火
等溫淬火的(de)目的:
為了使得彈(dàn)簧在獲得良好的(de)綜合性能的前提(tí)下,提👨❤️👨高微量塑性(xing)變形抗力和抗松(song)弛性能,并減少淬(cui)😘火變形,可采用🐪貝(bèi)氏⁉️體等溫淬火、馬(ma)氏體等溫淬火等(děng)方法,其中馬氏體(ti)等溫回火在彈簧(huang)🎯性零件中應用較(jiào)多。
等溫淬火後一(yi)般不需要進行回(huí)火處理,如進行補(bu)💜充🔴回火,可以進一(yī)步提高彈性性能(neng),改善綜合性能。下(xià)圖列出♻️60i2MnA鋼等溫淬(cui)火與普通淬火回(huí)火力學性能🌈的比(bi)較(如下圖):