弹簧的热处理

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弹簧的热处理工艺 (P103)
弹簧的热处理工艺 ,主要是根据弹簧的品种和加工状态来制定的 ,概括起来可分为三种类
型,
第一种 ,凡是用经过强化处理的钢丝 ,如碳素弹簧钢丝 ,琴钢丝 ,, 油淬火回火弹簧钢丝和
钢带一冷成形工艺制作的弹簧 ,形成后只需进行去应力退火处理
第二种 ,凡是用经过固溶处理和冷拉强化的奥氏体不锈钢
SAE J 351
油回火碳素气门弹簧钢丝及弹簧
10
SAE J 507
一般汽车用热卷螺旋弹簧
11
SAE J 508
一般汽车用冷卷螺旋弹簧
12
SAE J 509
汽车用悬架螺旋弹簧
13
SAE J 510
汽车用悬架板弹簧
14
SAE J 511
空气弹簧术语
15
HS-7(J-788)
板簧的设计与应用指南
16
HS-9(J-795)
得马氏体组织的热处理方法。
对于一般热卷螺旋的弹簧,热弯板簧以及热冲压的蝶形弹簧,最好是在热成之后, 利用其余热立即淬火。这样可以省去一次加热,减少弹簧的氧化脱碳程度,既经济又改
善了弹簧的表面质量。例如 60Si2MnA 钢板弹簧目前采用的热处理工艺是在 900— 925℃
弯片之后,在 850— 880℃入油淬火。若受条件限制,也可在成形之后重新加热淬火。
, 沉淀硬化的不锈钢钢丝 , 钢
带和铜镍合金材料以冷成形工艺制作的弹簧 ,成形后需进行时效硬化处理 .
第三种 ,凡是用热成型和以退火材料冷卷的弹簧,均需进行淬火回火处理。
弹簧的淬火和回火
1 弹簧的淬火 淬火就是把钢加热到临界温度A C3 或 AC1 以上保温一定时间,使其奥氏体化,再以大于临界了冷却速度急剧了冷却,从而获
(mm) (p131)
精度等级 垂直度
1 0.02 Ho(1 °26′ )
2 0.05 Ho(2 ° 52′ )
3 0.08 Ho(4 ° 34′)
表 1-8
美国弹簧标准名称和标准号 (P20)
序号
标准代号
标 准名称
1
SAE J 113
冷拔机械弹簧丝及弹簧
2
SAE J 132
油回火铬 - 钒合金气门弹簧金属丝及弹簧
然后以适宜的冷却速度冷却的工艺方法 ,叫做回火 .回火的目的是 :获得所需要的力学性能 , 稳 定弹簧的组织和尺寸以及消除内应力 .
表 4-1 几种常用弹簧钢的等温淬火规范
牌号
等温淬火规范 加热温度 / ℃ 等温淬火温度 / ℃ 等温淬火保温时间 /min
硬度 HRC
65
65Mn
60Si2MnA 65Si2MnWA
止氧化和脱碳 . 为了保证弹簧的质量 , 在弹簧钢材的技术标准和各种金属弹簧的制造与验
收技术条件中 , 对脱碳层的深度都有明确规定 .
目前 , 大型弹簧成形加热和淬火加热 , 多采用火焰炉或电炉 . 为了防止或减轻表面氧
化和脱碳 , 得到较高的表面质量 , 最好采用可控制气氛的加热炉 , 或使炉中气氛略带还原
3
SAE J 157
油回火铬 - 硅合金钢丝及弹簧
4
SAE J 172
冷拔碳素气门弹簧钢丝及弹簧
5
SAE J 217
17-7PH 不锈钢弹簧丝及弹簧
6
SAE J 230
SAE 30302 不锈钢弹簧丝及弹簧
7
SAE J 271
特种高强度冷拔机制弹簧丝及弹簧
8
SAE J 310
油回火碳素弹簧丝及弹簧
9
冷成形的弹簧剩余应力较大,在淬火加热时,由于剩余应力的释放,变形较大。为
了保证弹簧尺寸精度, 可在淬火之前加一次去应力退火处理 程度 .
, 这样可以减轻淬火加热变形
弹簧的淬火温度可根据弹簧材料的临界温度而定
. 淬火后弹簧材料的金相组织中 , 应
无自由铁素体和渗碳体 , 以免导致不均匀变形或疲劳强度的下降 . 淬火加热时 , 应尽量防
23
MIL-S-13572A
压缩,拉伸螺旋弹簧
24
MS-35142
螺旋弹簧
25
M-114-51
热处理钢螺旋弹簧
性 , 并采用高温快速加热的方法 , 对中小弹簧 , 可用脱氧良好的盐浴炉进行淬火加热 .
弹簧淬火宜在油中冷却 , 以避免变形和开裂 . 用尺寸较大的碳钢材料制造的弹簧 , 当
要求不高时 , 可用水冷 . 为了减小变形量 , 除了采用正确的加热和冷却方法外
, 有时还采用专用淬火夹具进行
成形淬火 , 例如板簧在弯板机上淬火 , 中 , 小型螺旋弹簧装在心轴上或专用夹具上进行加
50CrVA
820± 10
820± 10
870± 10 870± 10 850± 10
320--340 270
320--340 290 260 300
15--20 15
15--20 30 60 30
46--48 52--54 46--48
52 55--57
52
表 5--8 螺旋压缩弹簧轴心线对两端面的垂直度允许偏差
展性和韧性 , 而且弹簧极少变形或开裂 . 如果在等温淬火后再加一次略高于等温淬火温度的
回火 , 则弹性极限和冲击韧性还能有所提高 , 而强度并没有大的变化 .
等温淬火时 , 盐浴的温度是根据弹簧所要求的力学性能决定的
, 必须严格控制 . 通常是稍
高于该钢种的 Ms 点, 获得下贝氏体组织 .如温度偏高 ,得上贝氏体 组织 ,其硬度较前者低 ;如
螺旋弹簧,涡卷弹簧的设计与应用指南
17
TR-135(J-782)
座垫弹簧指南
18
HS-26(J-796)
扭杆弹簧的设计与应用指南
19
MIL-STD-29
弹簧(材料,设计,制造)
20
MIL-S-1334
大炮用高应力螺旋压缩弹簧
21
MIL-S-13475
涡卷弹簧(装甲车用)
22
MIL-S-12133
碟形弹簧
温度过低 ,虽能提高弹性极限 , 但塑性 , 韧性较差 ,以致失去等温淬火的优越性 .
弹簧的等温淬火规范 ,即等温淬火温度和等温淬火保温时间 ,必须按照该钢号的等温转变
曲线图确定 .表 4-1 为几种常用弹簧钢丝的等温淬火规范 .
2.弹簧的回火 将淬火后的弹簧重新加热到低于 Ac1 的某一选定温度 ,并保温一定时间 ,
热和冷却 .
2. 弹簧的等温淬火 主要应用在要求热处理变形小和希望获得良好的塑性和韧性的
情况 .
等温淬火就是将弹簧加热到钢种的淬火温度
, 保温一定时间 , 以获得均匀的奥氏体组织 , 然
后淬入 Ms点以上 20— 50℃的熔盐中 , 等温足够的时间 , 使过冷奥氏体基本上完全转变成贝氏
体组织 , 再将弹簧取出 , 在空气中冷却 . 这种处理比普通淬火 , 回火处理的材料具有更高的延
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