彈簧(huang)熱處理(lǐ)的目的(de)在于充(chōng)分發揮(hui)材料的(de)潛力,使(shi)🐆之達♈到(dào)或接近(jìn)最佳的(de)力學性(xìng)能,從而(er)保證彈(dan)簧在使(shi)用♊狀态(tai)下長長(zhang)期可靠(kao)地工作(zuo)。
彈簧在(zài)加工過(guo)程中都(dou)要進行(hang)熱處理(li),對于各(ge)種不同(tong)🐪類型、材(cái)料和用(yòng)不同的(de)方法加(jiā)工出來(lái)的彈簧(huang),其熱處(chù)理的目(mù)的方法(fa)和要♋求(qiú)是不同(tóng)的。為了(le)消除不(bu)♻️利的剩(sheng)餘,改善(shàn)彈簧表(biǎo)💞層的應(yīng)力分布(bù)狀況、獲(huo)得較高(gao)的有效(xiào)應力,在(zai)彈簧的(de)制造中(zhong),經常采(cǎi)用機械(xie)強化工(gōng)藝。可以(yǐ)通過不(bu)同的🌍熱(re)處理方(fāng)法來滿(man)足彈簧(huang)設計的(de)要求。
預(yu)備熱處(chù)理
常用(yòng)碳素彈(dan)簧鋼和(he)合金彈(dàn)簧鋼的(de)預備熱(rè)處理工(gōng)藝:(如下(xia)圖)
消應(yīng)力回火(huo)
常用彈(dan)簧鋼材(cai)料消應(yīng)力回火(huo)處理規(guī)範:
冷拔(ba)成形并(bìng)經過強(qiáng)化處理(li)的材料(liao),在冷狀(zhuang)态下加(jia)工🌈成🚶♀️彈(dan)簧🏃🏻♂️,或🚩者(zhě)時效處(chu)理後又(yòu)經過變(biàn)形加工(gong)的彈簧(huáng)性元件(jian),都應該(gāi)進行消(xiāo)應力回(hui)火處理(lǐ)。處理的(de)規範是(shì)按🏃材料(liào)的種類(lei)和規格(gé)決定,達(dá)到既要(yào)消除加(jiā)🌏工應力(lì),又要保(bao)證材料(liào)的強度(du)、硬度和(hé)韌性等(děng)。(見下圖(tu)):
消應力(lì)回火溫(wen)度對各(ge)種材料(liào)彈簧力(lì)學性能(néng)的影響(xiǎng):
消應力(lì)回火溫(wen)度對各(ge)種材料(liao)彈簧力(li)學性能(neng)的影響(xiang)✏️是客觀(guān)存在的(de)。可以用(yòng)回火溫(wen)度對碳(tàn)素彈簧(huáng)鋼絲、油(yóu)淬火回(huí)火鋼絲(sī)和1Crl8Ni9彈簧(huang)材料力(lì)學性能(neng)的影響(xiǎng)加以說(shuo)明(見下(xia)圖):
根據(ju)試驗:大(dà)多數冷(leng)加工的(de)奧氏體(tǐ)不鏽鋼(gang),在經過(guò)320-440℃回😍火處(chù)理🐅10-60min後,力(li)學性能(neng)、彈性、疲(pí)勞強度(dù)和松馳(chí)性能☁️都(dōu)會得到(dào)🌈不同的(de)提高,其(qí)抗拉強(qiáng)度大約(yuē)可以增(zēng)加💯10%。這是(shì)因為在(zai)回☎️火過(guo)程中有(you)一種細(xì)微的碳(tan)化物M23C6在(zài)☔原子晶(jīng)格結構(gòu)中析❤️出(chū),使得材(cái)料可以(yi)增加抗(kàng)拉強度(dù);另外,彈(dan)簧成形(xing)後通過(guo)✉️回火處(chu)理可以(yǐ)減少因(yīn)為加工(gōng)成形而(er)引🔆起的(de)内應力(li),提高了(le)疲勞強(qiáng)度。
消應(ying)力回火(huo)的溫度(du)和保溫(wen)時間對(dui)拉伸彈(dàn)簧的初(chu)🌏拉🈚力的(de)🔞影響:
消(xiao)應力回(hui)火對拉(lā)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(liu)的初拉(lā)力較大(da),反之初(chu)拉力保(bao)留❗得小(xiao)。下圖列(liè)出了回(huí)火溫度(du)、時間對(dui)拉伸彈(dan)簧初拉(lā)力的殘(cán)餘百分(fèn)比試驗(yan)值。(如下(xia)圖):
可以(yi)根據拉(lā)伸彈簧(huáng)所需要(yào)的初拉(lā)力大小(xiao),對消應(yīng)力回火(huǒ)溫度與(yu)保溫時(shi)間進行(hang)調整。為(wéi)了彈簧(huáng)加工的(de)需要消(xiāo)應力回(huí)火有時(shi)要進行(háng)多次,為(wéi)了防止(zhi)材料強(qiang)度降低(dī),應注意(yì)以📐後的(de)每♻️次回(hui)火都要(yào)比第一(yi)次的回(hui)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(dàn)簧的強(qiáng)度和性(xìng)能,應進(jin)行淬火(huǒ)📱和回火(huo)處理。常(cháng)🌏用彈簧(huang)材料淬(cuì)火和回(huí)火處理(lǐ)規範(如(rú)下圖):
淬(cuì)火和回(huí)火處理(li)的注意(yi)事項:
彈(dan)簧的淬(cuì)火應在(zài)保護氣(qi)氛爐、真(zhēn)空爐或(huò)鹽爐中(zhong)進行。回(huí)💯火可以(yǐ)在空氣(qì)爐、硝鹽(yan)爐或真(zhen)空爐内(nèi)進行。對(dui)有回火(huǒ)脆性的(de)材料,例(lì)如錳鋼(gang)、矽錳鋼(gang)、鉻矽鋼(gāng)等 在☀️回(huí)火後應(ying)訊速在(zài)水或🌈油(you)中冷卻(què),并立💛即(jí)補充進(jìn)行低于(yu)200℃的低溫(wēn)回火,以(yǐ)消除冷(leng)卻應力(li)。
由于合(he)金彈簧(huang)鋼含碳(tan)量比較(jiao)高,又含(han)一定的(de)合金元(yuán)素,淬🙇♀️火(huo)後内應(yīng)力較大(da),容易形(xing)成淬火(huo)裂紋所(suo)以淬火(huǒ)後應該(gai)盡快回(hui)火。如不(bú)能及時(shi)回火,應(yīng)先在低(dī)于回火(huǒ)溫度下(xià)保持一(yi)段時間(jian)。
等溫淬(cuì)火
等溫(wēn)淬火的(de)目的:
為(wei)了使得(de)彈簧在(zai)獲得良(liang)好的綜(zōng)合性能(neng)的前提(tí)下,提高(gāo)微量🔆塑(sù)🧑🏾🤝🧑🏼性變形(xing)抗力和(hé)抗松弛(chi)性能,并(bing)減少淬(cui)火變形(xing),可采用(yong)貝氏體(tǐ)等溫淬(cui)火、馬氏(shi)體等溫(wēn)淬火等(deng)方法👣,其(qi)中馬氏(shi)體等溫(wen)回火在(zai)彈簧性(xing)零件中(zhong)應用較(jiào)多。
等溫(wēn)淬火後(hòu)一般不(bu)需要進(jin)行回火(huo)處理,如(ru)進行補(bu)充回火(huǒ),可🈲以👅進(jin)一步提(ti)高彈性(xìng)性能,改(gǎi)善綜合(he)性能。下(xià)圖列出(chū)60i2MnA鋼等💘溫(wēn)淬火與(yǔ)普通淬(cui)火回火(huǒ)力學性(xing)能的比(bǐ)較‼️(如下(xià)圖):