彈簧(huáng)熱處理(li)的目的(de)在于充(chong)分發揮(huī)材料的(de)潛力,使(shi)🌂之達到(dào)或接近(jìn)最佳的(de)力學性(xing)能,從而(ér)保證彈(dan)簧在🌈使(shǐ)用狀态(tai)下長長(zhang)期可靠(kao)地工作(zuo)。
彈簧在(zài)加工過(guò)程中都(dōu)要進行(hang)熱處理(li),對于各(ge)種不同(tong)類型、材(cai)料和用(yòng)不同的(de)方法加(jia)工出來(lai)的彈簧(huáng),其熱處(chù)理的目(mu)的方法(fǎ)💔和要求(qiú)是不同(tóng)的。為了(le)消除不(bú)✔️利的剩(shèng)餘,改善(shàn)彈簧表(biǎo)層的應(yīng)力分布(bu)狀況、獲(huo)得較高(gao)的有效(xiao)應力,在(zài)彈簧的(de)制造中(zhōng),經常采(cai)用機械(xie)強✏️化工(gōng)藝。可以(yi)通過不(bú)同的☀️熱(re)處理方(fāng)法來滿(mǎn)足彈簧(huang)設計的(de)要求。
預(yù)備熱處(chu)理
常用(yong)碳素彈(dàn)簧鋼和(he)合金彈(dan)簧鋼的(de)預備熱(re)處理工(gong)🧡藝🛀:(如下(xià)圖)
消應(ying)力回火(huǒ)
常用彈(dan)簧鋼材(cai)料消應(ying)力回火(huo)處理規(guī)範:
冷拔(ba)成形并(bìng)經過強(qiang)化處理(li)的材料(liào),在冷狀(zhuàng)态下加(jia)工成彈(dàn)簧,或🐪者(zhě)時效處(chu)理後又(yòu)經過變(biàn)形加工(gōng)的彈簧(huang)性元件(jian)🧡,都應該(gai)進🙇♀️行消(xiāo)應力回(huí)火處理(li)。處理的(de)規範是(shi)按材料(liào)的♍種類(lei)和規格(gé)決定,達(da)到既要(yào)消除加(jia)工應力(li),又要保(bǎo)證材料(liao)的強度(du)、硬度和(hé)韌性等(deng)。(見下🌈圖(tu)):
消應力(li)回火溫(wen)度對各(ge)種材料(liao)彈簧力(li)學性能(néng)的影響(xiang):
消應力(li)回火溫(wēn)度對各(gè)種材料(liao)彈簧力(li)學性能(neng)的影響(xiǎng)是客觀(guan)💋存在的(de)。可以用(yong)回火溫(wen)度對碳(tàn)素彈簧(huáng)鋼絲、油(yóu)淬火❗回(huí)火🤟鋼絲(si)和1Crl8Ni9彈簧(huang)材料力(li)學性能(néng)的影響(xiang)加以說(shuō)🌈明(見下(xià)圖):
根據(ju)試驗:大(dà)多數冷(lěng)加工的(de)奧氏體(ti)不鏽鋼(gang),在經過(guo)320-440℃回火處(chù)理10-60min後,力(lì)學性能(neng)、彈性、疲(pí)勞強度(dù)和松馳(chi)性能都(dou)會♻️得到(dao)🐆不同的(de)提高,其(qi)抗拉強(qiáng)度大約(yue)可以增(zeng)加10%。這是(shi)因為在(zài)回火過(guo)程中有(yǒu)一種細(xì)微的碳(tàn)化物M23C6在(zài)原子晶(jing)格結構(gòu)中析出(chū),使得材(cái)料可以(yǐ)增加抗(kang)拉強📧度(du);另外,彈(dàn)簧成形(xíng)後通過(guò)回火處(chù)理可以(yi)減少因(yīn)為加工(gōng)成形而(ér)引起的(de)内應力(li),提高了(le)疲勞強(qiang)度。
消應(yīng)力回火(huo)的溫度(du)和保溫(wen)時間對(dui)拉伸彈(dàn)簧的初(chū)拉💋力🐅的(de)影響:
消(xiāo)應力回(hui)火對拉(la)伸彈簧(huang)的初拉(la)力是有(yǒu)影響的(de),回🤞火📧溫(wen)度低🌍,保(bao)溫時間(jian)短,保留(liú)的初拉(lā)力較大(da),反之初(chu)拉力保(bǎo)留❤️得小(xiao)。下圖列(liè)出了回(huí)火溫度(dù)、時間對(duì)拉伸🏃彈(dàn)簧初拉(la)力的殘(can)餘百分(fèn)比試✨驗(yan)值。(如下(xià)圖):
可以(yǐ)根據拉(lā)伸彈簧(huang)所需要(yao)的初拉(la)力大小(xiao),對消應(ying)力回火(huǒ)🈲溫度與(yu)保溫時(shi)間進行(háng)調整。為(wéi)了彈簧(huang)加工的(de)需要消(xiao)應力回(huí)火有時(shi)要進行(háng)多次,為(wei)了防止(zhǐ)材♉料強(qiang)度降低(dī),應🌈注意(yì)以後的(de)每次回(huí)火都要(yào)比第一(yī)次的回(huí)火溫度(dù)低20-50℃。
淬火(huǒ)和回火(huo)常用彈(dan)簧材料(liào)的淬火(huo)和回火(huo)處理規(gui)範:
用退(tui)火材料(liào)成形或(huò)熱卷成(chéng)形(材料(liao)直徑、厚(hòu)度較大(dà)🆚)、熱彎成(cheng)形的🐇彈(dan)簧為了(le)确保彈(dan)簧的強(qiáng)度和性(xing)能,應進(jìn)行淬火(huǒ)和回火(huǒ)處理。常(cháng)用彈簧(huáng)材料淬(cuì)火和回(hui)火處理(li)規範(如(rú)下圖):
淬(cui)火和回(hui)火處理(lǐ)的注意(yi)事項:
彈(dàn)簧的淬(cui)火應在(zai)保護氣(qi)氛爐、真(zhēn)空爐或(huò)鹽爐中(zhōng)進行。回(huí)🍉火可以(yǐ)在空氣(qì)爐、硝鹽(yán)爐或真(zhen)空爐内(nèi)進行。對(dui)有回火(huo)脆性的(de)材料,例(li)如錳鋼(gāng)、矽錳鋼(gāng)、鉻矽鋼(gang)等 在回(hui)火後應(ying)訊速在(zai)水或🔞油(you)中冷卻(que),并立即(jí)補充進(jin)行🈚低于(yu)200℃的低溫(wen)回火,以(yi)消除冷(leng)卻應力(li)。
由于合(hé)金彈簧(huang)鋼含碳(tan)量比較(jiào)高,又含(han)一定的(de)合金元(yuan)素,淬火(huǒ)後内應(ying)力較大(da),容易形(xing)成淬火(huo)裂紋所(suǒ)以淬火(huǒ)後應該(gai)盡快回(huí)火。如不(bú)能及時(shi)回火,應(ying)先在低(di)于回火(huǒ)溫度下(xià)保持一(yi)段時間(jian)。
等溫淬(cui)火
等溫(wēn)淬火的(de)目的:
為(wei)了使得(dé)彈簧在(zai)獲得良(liáng)好的綜(zong)合性能(néng)的前提(ti)下♌,提高(gāo)🌐微量⁉️塑(su)性變形(xíng)抗力和(hé)抗松弛(chi)性能,并(bìng)減少淬(cuì)火變形(xing),可采用(yòng)貝氏體(tǐ)等溫淬(cui)火、馬氏(shi)體等溫(wen)淬火等(děng)方法,其(qí)中馬氏(shì)體等溫(wēn)回火在(zài)彈簧♍性(xìng)零件中(zhōng)應🛀🏻用較(jiao)多。
等溫(wēn)淬火後(hòu)一般不(bu)需要進(jìn)行回火(huǒ)處理,如(ru)進行補(bǔ)充㊙️回火(huo),可以進(jìn)一步提(tí)高彈性(xing)性能,改(gǎi)善綜合(hé)性能。下(xia)圖列出(chū)60i2MnA鋼等溫(wen)淬火與(yǔ)普通淬(cui)火回火(huo)力學性(xing)能的比(bǐ)較(如下(xia)圖):