彈簧熱(re)處理的目的在于(yu)充分發揮材料的(de)潛力,使💛之達到或(huo)接近最佳的力學(xue)性能,從而保證彈(dan)簧在使用🔆狀态下(xià)長長期💘可靠地工(gōng)作。
彈簧在加工過(guo)程中都要進行熱(rè)處理,對于各種不(bú)🔞同類型、材料🚶♀️和用(yong)不同的方法加工(gōng)出來的彈簧,其熱(re)處理的目的方法(fǎ)和要求是不同的(de)。為了消除不🏃🏻♂️利的(de)剩📞餘,改善彈簧表(biao)層的應力分布狀(zhuàng)況、獲得較高的有(yǒu)效應力,在彈🔱簧的(de)制造🈲中,經常采用(yong)機械強🚩化工藝。可(ke)以👄通過不同的熱(rè)處理方法🌍來滿足(zú)彈簧🐕設計的要求(qiu)。
預備熱處理
常用(yong)碳素彈簧鋼和合(hé)金彈簧鋼的預備(bei)熱處理工藝‼️:(如下(xia)圖)
消應力回火
常(cháng)用彈簧鋼材料消(xiao)應力回火處理規(gui)範:
冷拔成形并經(jīng)過強化處理的材(cai)料,在冷狀态下加(jiā)工成彈簧,或者時(shi)效處理後又經過(guò)變形加工的彈簧(huang)性元件,都應該進(jin)行消應力回火處(chù)理。處理的規範是(shì)按材料的種類和(he)規格決㊙️定,達到既(ji)要消除加‼️工應力(li),又要保證材料的(de)強度、硬度和韌性(xìng)等。(見下圖):
消應力(li)回火溫度對各種(zhǒng)材料彈簧力學性(xìng)能的影響:
消應力(lì)回火溫度對各種(zhong)材料彈簧力學性(xìng)能的影響是客觀(guān)存在的。可以用回(hui)火溫度對碳素彈(dan)簧鋼絲、油淬火回(hui)火🈲鋼絲❌和1Crl8Ni9彈簧材(cai)料力學性能的影(yǐng)響加以說✍️明(見下(xia)🎯圖):
根據試驗:大多(duō)數冷加工的奧氏(shi)體不鏽鋼,在經過(guò)320-440℃回💰火處理☔10-60min後,力學(xué)性能、彈性、疲勞強(qiang)度和松馳性能都(dou)會得到不同的提(ti)高,其抗拉強度大(da)約可以增加10%。這是(shi)因為在回火過程(chéng)中有一種細微的(de)碳化物M23C6在原子晶(jing)格結構中析出,使(shi)得材🤞料可以增加(jia)抗拉強🧑🏽🤝🧑🏻度;另外,彈(dan)簧成形後通過回(huí)火處理可以減少(shao)因為加工成形而(ér)引起的内應力,提(tí)高了疲勞強度。
消(xiāo)應力回火的溫度(du)和保溫時間對拉(la)伸彈簧的初拉力(li)的影響:
消應力回(hui)火對拉伸彈簧的(de)初拉力是有影響(xiang)的,回火溫度低🐇,保(bǎo)溫時間短,保留的(de)初拉力較大,反之(zhi)初拉力保留得小(xiǎo)。下圖列出🔞了回火(huo)溫度、時間對拉伸(shen)彈簧初拉力的殘(cán)餘百分比試驗值(zhí)。(如下圖):
可以根據(ju)拉伸彈簧所需要(yào)的初拉力大小,對(dui)消應力㊙️回火溫🔞度(du)與保溫時間進行(hang)調整。為了彈簧加(jia)工的需要消🏃🏻應力(li)回火有時要進行(háng)多次,為了防止材(cái)料強度降低,應注(zhu)意以後的每次回(hui)火👅都要比第一次(ci)的回火溫度低20-50℃。
淬(cuì)火和回火常用彈(dan)簧材料的淬火和(hé)回火處理規範:
用(yòng)退火材料成形或(huò)熱卷成形(材料直(zhí)徑、厚度較大)、熱彎(wān)成形🔅的彈簧為了(le)确保彈簧的強度(du)和性能,應進行淬(cui)火和回火處❤️理。常(cháng)用彈簧材料淬火(huo)和回火🧑🏾🤝🧑🏼處理規範(fan)(如下👄圖):
淬火和回(hui)火處理的注意事(shì)項:
彈簧的淬火應(yīng)在保護氣氛爐、真(zhen)空爐或鹽爐中進(jìn)行。回火可以🙇♀️在空(kong)氣爐、硝鹽爐或真(zhen)空爐内進行。對👉有(yǒu)回火脆性的材料(liao),例如錳鋼、矽錳鋼(gāng)、鉻矽鋼等 在回火(huo)後應訊速在水或(huò)油中冷💔卻,并立即(jí)補充進行低于200℃的(de)低溫回火,以🏃消除(chu)冷卻應力。
由于合(hé)金彈簧鋼含碳量(liàng)比較高,又含一定(dìng)的合金元💃素,淬火(huo)⛹🏻♀️後内應力較大,容(róng)易形成淬火裂紋(wén)所以淬火後應該(gāi)盡🔞快回😄火。如不能(neng)及時回火,應先在(zai)低于回火溫度下(xia)保持一段時間。
等(deng)溫淬火
等溫淬火(huǒ)的目的:
為了使得(dé)彈簧在獲得良好(hao)的綜合性能的前(qian)提下,提高微量塑(su)性變形抗力和抗(kang)松弛性能,并減少(shao)淬火變🏃🏻♂️形,可👨❤️👨采用(yong)貝氏體等溫淬火(huo)、馬氏體等溫淬火(huǒ)等方法,其中馬🐕氏(shì)體等溫回火在彈(dàn)簧性零件中應用(yong)較多。
等溫淬火後(hou)一般不需要進行(hang)回火處理,如進行(háng)補充回火♍,可以進(jin)一步提高彈性性(xing)能,改善綜合性能(neng)。下圖列出60i2MnA鋼等溫(wen)淬火與📞普通淬火(huo)回火力學性能的(de)比較😍(如下圖):