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弹簧钢的热处理工艺：
热处理 弹簧钢要求较高的强度和疲劳极限，一般在淬火＋中温回火的
状态下使用，以获得较高的弹性极限。热处理工艺技术对弹簧内在质量有着至关
重要的影响。因此，如何进一步提高弹簧疲劳寿命，需进一步研究，尤其是化学
表面改性热处理、喷丸强化等都对弹簧疲劳寿命产生重要影响。为进一步强化
气门弹簧的表面强度、增加压应力、提高疲劳寿命，气门弹簧成形后，要进一步
经过渗氮、低温液体碳氮共渗或硫氮共渗处理，然后经喷丸强化。
例如，日本将f4mm的si－cr油淬钢丝经450℃×4.5h低温体碳氮共渗与经
400℃×15min中温回火进行对比，其疲劳极限可提高240mpa。氮的渗入，
不仅消除了脱碳的不良影响，而且还提高了残余压应力，同时经渗氮和低温
液体碳氮共渗的气门弹簧高温强度提高，150℃时的变形量为0.2%(规定值为0.5%)，250℃的变形量为0.56%，提高了气门弹簧的热稳定性和抗松弛
稳定性，但渗氮和液体碳氮共渗时间应严格控制，否则会形成网状硫化物和
网状氮化物，反而会降低其疲劳强度。气门弹簧提高强度的方法还可以
选择喷丸，经生产实践表面气门弹簧喷丸可用两种丸粒，一种直径为0.8mm，
其显微硬度为720hv0.2，另一种直径0.25mm，其显微硬度为800hv0.2，
三次喷丸可达到较好的强化效果，又可使表面质量得到改善。
弹簧钢主要是有好的弹性，又由于它是在动载荷环境条件下工作的，所以对制造弹簧的材质最主要的应有高的屈服强度；在承受重载荷时不引起塑性变形；应有高的疲劳强度，在载荷反复作用下具有长的使用寿命；并有足够的韧性和塑性，以防在冲击力作用下突然脆断。 定义： 含碳量为0.60%～0.95%的碳钢，是经冷变形强化的一种较好的弹簧钢丝，用于制作各种弹簧。
弹簧钢的特点—弹簧主要在动载荷下工作,即在冲击、振动的条件下,或在交变应力作用下工作,利用弹性变形来吸收冲击能量,起缓冲作用。
由于弹簧经常承受振动和长期在享变应力作用下工作,主要是疲劳破坏,故弹簧钢必须具有高的弹性极限和高疲劳极限。此外,还应有足够的韧性和塑性,以防止在冲击力作用下突然脆断。
在工艺性论方面,弹簧钢应具有较好的淬透性和低的过热、脱碳敏感性。降低弹簧表面粗糙度能提高疲劳寿命。
为了获得所需的性能,弹簧钢必须具有较高的含碳量。碳素弹簧钢的含碳量在0.6-0.9％之间,由于碳素弹簧钢的淬透性差,故只用于制造截面尺寸不超过10-15mm的弹簧。对于截面尺寸较大的弹簧,必须采用合金弹簧钢。合金弹簧钢碳含量在0.45-0.75％之间,加入的合金元素有Mn ,Si ,W ,V ,Mo等。它们的主要作用是提高淬透性和回火稳定性,强化铁素体和细化晶粒,有效地改善弹簧钢的力学性能,其中Cr ,W ,Mo还能提高钢的高温强度。
在热状态下成型的弹簧(直径或厚度一般在10mm以上)
在冷状态下成型的弹簧(直径或厚度一般在10mm以下)
热成型弹簧的热处理工艺--用这种方法成型弹簧多数是将热成型和热处理结合在一起进行的,而螺旋弹簧则大多数是在热成型后再进行热处理。这种弹簧钢的热处理方式是淬火+中温回火,热处理后组织为回火托氏体。这种组织的弹性极限和屈服极限高,并有一定的韧性。
冷成型弹簧的热处理工艺--对于用冷轧钢板、钢带或冷拉钢丝制成的弹簧,由于冷塑性变形使材料强化,己达到弹簧所要求的性能。故弹簧成型后只需在250C左右范围内,保温30min左右的去应力处理,以消除冷成型弹簧的门应力,并使弹簧定型即可。 |
