彈簧熱處理(lǐ)的目的在于(yu)充分發揮材(cái)料的潛力,使(shi)之達到或接(jiē)近最佳的力(lì)學性能,從而(er)保證彈簧在(zài)使用🈲狀态下(xia)長🚶♀️長期可靠(kào)💯地工作。
彈簧(huang)在加工過程(cheng)中都要進行(háng)熱處理,對于(yu)各種不同類(lèi)型、材料和用(yong)不同的方法(fa)加工出來的(de)彈簧,其熱處(chù)理的🐉目的方(fang)法🐪和要求是(shì)不同的。為了(le)消除不利的(de)剩餘,改善彈(dan)簧表層的應(yīng)⚽力分布狀況(kuang)、獲得較高的(de)有效應力,在(zai)彈簧的制造(zào)中,經常采用(yòng)機械強化工(gōng)藝。可以通過(guo)不同的熱處(chù)理方法來滿(mǎn)足彈簧㊙️設計(jì)的要求。
預備(bei)熱處理
常用(yong)碳素彈簧鋼(gāng)和合金彈簧(huáng)鋼的預備熱(re)處理工藝🍓:(如(ru)下圖)
消應力(lì)回火
常用彈(dàn)簧鋼材料消(xiāo)應力回火處(chù)理規範:
冷拔(bá)成形并經過(guo)強化處理的(de)材料,在冷狀(zhuàng)态下加工成(chéng)彈簧,或者時(shi)效處理後又(you)經過變形加(jiā)工的彈簧性(xing)元件,都應該(gāi)進行消應力(lì)回火處理。處(chu)理的規範是(shi)按材料的種(zhong)類和規格決(jué)定,達到既要(yào)消除加工應(yīng)力,又要保證(zhèng)材料的強度(du)、硬度和韌⛷️性(xing)等。(見下🏃圖):
消(xiao)應力回火溫(wen)度對各種材(cái)料彈簧力學(xue)性能的影響(xiang):
消應力回火(huǒ)溫度對各種(zhong)材料彈簧力(lì)學性能的影(yǐng)響🌏是客觀⚽存(cun)🧑🏽🤝🧑🏻在的。可以用(yòng)回火溫度對(dui)碳素彈簧鋼(gāng)絲、油淬火回(huí)火鋼絲和1Crl8Ni9彈(dan)簧材料力學(xue)性能的影響(xiang)加以說明(見(jian)下💚圖):
根據試(shi)驗:大多數冷(leng)加工的奧氏(shi)體不鏽鋼,在(zai)經過320-440℃回火處(chù)理10-60min後,力學性(xìng)能、彈性、疲勞(láo)強度和松馳(chí)性能都會得(dé)到不同的提(tí)高,其抗拉強(qiáng)度大約可以(yi)增加10%。這是因(yin)㊙️為在回火過(guò)程📐中有一種(zhong)細微的碳化(hua)物M23C6在👌原子晶(jīng)格結構中析(xī)出,使得材料(liào)可以增加抗(kàng)拉強度;另外(wai),彈簧🐇成形後(hou)通過回火處(chu)理可以減少(shǎo)因為🔞加工成(chéng)形而引起的(de)内應力,提高(gāo)了疲勞強度(dù)。
消應力回火(huǒ)的溫度和保(bao)溫時間對拉(lā)伸彈簧的初(chu)拉力的影響(xiang):
消應力回火(huo)對拉伸彈簧(huang)的初拉力是(shi)有影響的,回(hui)火溫度低,保(bao)溫時間短,保(bao)留的初拉力(lì)較大,反之初(chu)拉力保留得(dé)小。下圖列出(chu)💞了回火溫度(dù)、時間對拉伸(shen)彈簧初拉力(lì)的殘餘百分(fèn)比試㊙️驗值。(如(rú)下圖):
可以根(gēn)據拉伸彈簧(huáng)所需要的初(chu)拉力大小,對(dui)消應力回火(huo)溫度與保溫(wen)時間進行調(diào)整。為了彈簧(huang)加工的需要(yào)消應力🤩回火(huo)💔有時要進行(háng)多次,為了防(fang)止材料強度(du)降低,應注意(yì)以💜後的每🧑🏾🤝🧑🏼次(ci)回火👨❤️👨都要比(bi)第一次的回(huí)火溫度低20-50℃。
淬(cui)火和回火常(chang)用彈簧材料(liao)的淬火和回(hui)火處理規範(fàn):
用退火材料(liao)成形或熱卷(juàn)成形(材料直(zhi)徑、厚度較大(da))、熱彎成✌️形的(de)彈簧為了确(què)保彈簧的強(qiang)度和性能,應(ying)進行淬火和(hé)回火處理。常(cháng)💔用彈簧材料(liào)淬火和回火(huo)處理規🍓範(如(rú)下圖):
淬火和(he)回火處理的(de)注意事項:
彈(dan)簧的淬火應(yīng)在保護氣氛(fen)爐、真空爐或(huò)鹽爐中進行(hang)⛹🏻♀️。回火☀️可以在(zai)空氣爐、硝鹽(yán)爐或真空爐(lú)内進行。對有(yǒu)回火脆性的(de)材料,例如錳(meng)鋼、矽錳鋼、鉻(gè)矽鋼等 在回(huí)火後應訊速(sù)在水或油中(zhong)冷卻,并立即(ji)補充進行低(dī)于200℃的低溫回(hui)火,以消除冷(lěng)卻應力。
由于(yu)合金彈簧鋼(gang)含碳量比較(jiào)高,又含一定(dìng)的合金元素(sù),淬火後内應(ying)力較大,容易(yì)形成淬火裂(liè)紋所以淬火(huǒ)後應🌈該盡快(kuai)回火。如不能(neng)及時回火,應(ying)先在低于回(huí)火溫度下保(bao)持一段時間(jian)。
等溫淬火
等(děng)溫淬火的目(mù)的:
為了使得(dé)彈簧在獲得(dé)良好的綜合(he)性能的前提(tí)下,提高微量(liang)塑性變形抗(kang)力和抗松弛(chí)性能,并減少(shao)淬火變形,可(kě)采用貝氏體(tǐ)等溫淬火、馬(mǎ)氏體等溫淬(cui)火等方法,其(qí)中馬💔氏體等(deng)溫回火在彈(dàn)簧♈性零件中(zhong)應⭕用較多。
等(deng)溫淬火後一(yī)般不需要進(jìn)行回火處理(lǐ),如進行補充(chong)回火,可以進(jìn)一步提高彈(dàn)性性能,改善(shàn)綜合性能⭐。下(xia)圖列出60i2MnA鋼等(deng)✏️溫淬火與普(pǔ)通淬火回火(huǒ)力學性能的(de)比較(如下圖(tú)):