弹簧钢热处理
弹簧的材料及热处理
弹簧的材料作为弹性元件的功能材料,高弹性无疑是材料最重要的性能;同时,由于弹簧通常是在变应力的条件下工作,从而要求材料具有优越的耐疲劳性能。
另外,为了便于加工成形,减少突然性的失效,材料应具有足够的塑性和韧性。
弹簧制造最初是采用木、竹类等天然材料,进入工业化时代后,金属材料开始广泛应用于弹簧制造领域。
随着机械产品功能的不断扩展,性能指标的不断提高,对弹簧的要求也不断提高,逐步形成了各类特殊的、专用的弹簧材料。
目前用量最大、用途最广的弹簧材料当属弹簧钢,弹簧钢具有高强度、高屈强比的特性。
为满足特殊工况的使用要求,不锈弹簧钢及特殊耐高温、恒弹性合金等材料也开始用于弹簧制造,大大地拓宽了金属弹簧的选材范围。
在非金属材料方面,近年来随着化学橡胶工业地快速发展,橡胶、聚胺酯类和增强型塑料材料也广泛被应用于弹簧产品,并在减振、降噪音等领域得到广泛应用;以氮气或气液为介质的空气弹簧也广泛应用于冲压模具、主机减振、恒力器具、超高温弹性结构等领域;陶瓷材料具有耐高温(800℃以上)、耐腐蚀、耐磨损等特殊性能,也开始作为弹簧材料在一些场合应用。
弹簧材料的种类主要分为金属材料和非金属材料两大类。
主要讲下金属材料,常用的金属弹簧材料如下所示:弹簧钢碳素弹簧钢:典型牌号有70、65Mn、T8等合金弹簧钢:典型牌号有SOCrV、55CrSi、60Si2Mn等弹簧用不锈钢:典型牌号有12Cr18Ni9、06Cr19Ni9、07Cr17Ni7A1等弹性合金铜合金:锡青铜、硅青铜、鼓青铜、白铜和黄铜镍及镍合金:纯镍、镍铜合金、镍钻合金、镍铭合金其他特殊合金:高速工具钢、弹性元件用合金、记忆合金等钢的热处理原理热处理工艺是将钢在固体下加温到指定的温度,隔热保温必须的时长,之后以指定的方法降温到室内温度的这种热处理。
热处理的功效:提高材料使用性能和工艺性能,多方面挖保温掘原材料的潜能,增加部件的应用寿命,提高产品品质。
除此之外,也可以除掉材料经锻造、铸造、电焊等工艺导致的各种各样瑕疵、优化品粒、清除残余奥氏体、减小残余应力,使组织和特性更为均匀。
弹簧的淬火和回火
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Ac,或Ac:以上保温一定时间,使其奥氏体化,再以大于临界冷却速度急剧冷却,从而获得马氏体组织的热处理方法。
对于一般热卷螺旋弹簧、热弯板簧以及热冲压的碟形弹簧,最好是在热成形之后,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—925C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。
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,这样可以减轻淬火加热变形程度。
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该钢种的淬火温度,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20~50C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。
常用弹簧钢的淬火回火工艺
常用弹簧钢的淬火回火工艺一、弹簧钢的淬火工艺弹簧钢是一种经过淬火处理的特殊钢材,具有优异的弹性和韧性。
淬火是指将钢材加热至临界温度以上,保温一定时间,然后迅速冷却至一定温度以下的处理过程。
弹簧钢淬火的目的是改善材料的力学性能,提高弹簧的弹性和拉伸强度。
常见的弹簧钢淬火工艺有以下几种:1.淬火温度:弹簧钢的淬火温度取决于其成分和用途。
通常情况下,淬火温度选择在800-900℃之间,以保证钢材在马氏体变态得到充分的保证。
2.保温时间:保温时间也是根据弹簧钢的成分和硬度要求来确定的。
一般来说,保温时间在10-30分钟之间,以保证钢材内部的晶粒细化,并有助于马氏体的形成。
3.冷却介质:弹簧钢的冷却介质通常选择油或水。
选择不同的冷却介质可以控制钢材的硬度。
水冷却可以使钢材迅速冷却,得到较高的硬度;而油冷却可以缓慢冷却,得到较低的硬度。
4.冷却速率:冷却速率对淬火效果有很大影响。
通常情况下,弹簧钢的冷却速率应尽可能快,以保证马氏体的充分转变。
5.淬火后的处理:淬火后的弹簧钢往往具有较高的硬度和脆性,需要进行回火处理来调整力学性能。
二、弹簧钢的回火工艺回火是指将淬火后的钢材加热至一定温度下保温一段时间,然后慢慢冷却的热处理工艺。
回火可以调整和改善淬火后的弹簧钢的力学性能,使其达到所需的强度、韧性和硬度。
常见的弹簧钢回火工艺有以下几种:1.回火温度:回火温度一般较低,以保证弹簧钢不会产生过度软化和减少硬度。
回火温度通常选择在100-500℃之间,具体取决于弹簧钢的成分和硬度要求。
2.保温时间:保温时间一般较长,以保证材料的均匀和充分软化。
通常情况下,保温时间在30-120分钟之间。
3.冷却方式:回火后的钢材需要通过合适的方式慢慢冷却,以减少内部应力和组织不均匀性。
通常可以选择自然冷却或空气冷却。
4.回火次数:弹簧钢可以进行多次回火处理,以调整和改善力学性能。
每次回火都应尽量使温度分布均匀。
5.回火后的处理:回火后的弹簧钢可以进行表面处理,以提高其耐腐蚀性和表面硬度。
60si2mn 钢的热处理工艺是
60Si2Mn 钢是一种中碳锰硅弹簧钢,其热处理工艺对于钢材的性能和使用寿命具有重要影响。
本文将从以下几个方面探讨60Si2Mn 钢的热处理工艺。
1. 材料特性60Si2Mn 钢具有较高的强度和硬度,同时具有良好的韧性和延展性。
由于含有适量的锰和硅元素,使得该钢具有良好的强度和耐磨性。
对于60Si2Mn 钢的热处理工艺需要充分考虑其材料特性,以使得钢材在使用过程中能够发挥出最佳的性能。
2. 热处理工艺热处理工艺是指通过加热和冷却等方式对材料进行调质、回火等处理,以改善材料的组织结构和性能。
对于60Si2Mn 钢,常用的热处理工艺包括正火、淬火和回火等。
正火能够提高60Si2Mn 钢的硬度和强度,但可能会降低其韧性;淬火则能够大幅增加钢的硬度,但也容易造成脆性增加;回火则能够改善钢的韧性和延展性,但会降低其硬度。
选择合适的热处理工艺对于60Si2Mn 钢至关重要。
3. 热处理参数在进行热处理时,需要考虑的重要参数包括加热温度、保温时间和冷却速度等。
对于60Si2Mn 钢,加热温度的选择要根据钢材的具体组织结构和性能要求进行合理调整;保温时间需要足够,以使得钢材的组织结构得以均匀调整;冷却速度则直接影响到钢材的硬度和韧性等性能。
4. 工艺优化在进行60Si2Mn 钢的热处理工艺时,需要充分考虑各种因素,进行工艺的优化。
可以通过合理设计加热炉和控制回火温度曲线等方式,使得钢材的热处理过程更加稳定和可控,从而获得最佳的性能和使用寿命。
5. 热处理后的性能测试在完成60Si2Mn 钢的热处理工艺后,需要进行各种性能测试,以验证钢材的性能是否符合要求。
可以进行硬度测试、冲击韧性测试和金相组织观察等,以评估钢材经过热处理后的性能表现。
60Si2Mn 钢的热处理工艺对于钢材的性能和使用寿命具有重要影响。
需要考虑材料特性、热处理工艺、热处理参数、工艺优化和性能测试等因素,以使得钢材在使用过程中能够发挥出最佳的性能。
不锈钢弹簧热处理规范
1.奥氏体不锈弹簧钢的热处理(1)固溶处理(2)稳定回火处理2.马氏体不锈弹簧钢的热处理(1)马氏体不锈弹簧钢的预备热处理马氏体不锈弹簧钢属于马氏体相变强化钢马氏体不锈弹簧钢的预备热处理工艺(2)马氏体不锈弹簧钢的淬火、回火处理马氏体不锈弹簧钢制成弹簧后的最终热处理是淬火、回火。
1.均匀且美观的表面状态。
2.良好的成形性,均匀的弹性。
3.高塑性,抗疲劳强度,耐热耐腐蚀性能佳。
4.材料表面状态由用户选择:裸线、镀镍弹簧线、镀树脂弹簧线,不锈钢弹簧出厂又分为亮面、雾面、半亮面。
客户可根据产品精密美观程度的要求进行选择。
5.无论是无磁性或弱磁性的不锈钢弹簧。
均可广泛使用于电子,家电,工业,民用等产品。
编辑本段不锈钢弹簧的抛光第一步给不锈钢弹簧去油污、去氧化皮有两种使用方法:1.把不锈钢弹簧浸入放有用清水稀释的金属清洗剂A(清洗剂A与清水稀释配比为1:1或1:2左右)的塑料容器中,时间以弹簧表面无油污、无氧化皮恢复金属本色为宜,浸泡时间不宜过长,取出用清水洗净。
这样不锈钢弹簧表面就有亚光效果。
2.在超声波设备中清洗剂与清水的配比为1:30左右,时间以弹簧表面无油污、无氧化皮恢复金属本色为宜,取出用清水洗净,这样不锈钢弹簧表面就能达到亚光效果。
以上两种方法,可适用于精密度高的弹簧。
3.清洗剂A放入有粗磨料、弹簧的振动光饰机中或六角滚筒中(弹簧与粗磨料的体积比最佳为1:3,清洗剂用量为弹簧重量的1%--2%)研磨抛光以后用清水洗净,弹簧表面的划痕就没有了,提高了弹簧表面的光洁度。
但精密度高易缠绕的弹簧不宜用此法。
第二步给不锈钢弹簧上光:把光亮剂B放入有粗磨料的振动光饰机或六角滚筒内(弹簧与精磨料的体积比为1:3,光亮剂B的用量为弹簧重量的1%--2%左右,时间越长越亮)抛光后,取出用清水洗净晾干即可,这样不锈钢弹簧表面如镀镍一般光亮照人,永不褪色。
编辑本段不锈钢化学抛光化学抛光是不锈钢[3]常用的表面处理工艺,与电化学抛光工艺相比,其最大不锈钢抛光制品优点是不需要直流电源和特殊夹具,可以抛光形状复杂的零件,生产率很高。
弹簧钢热处理课程设计
弹簧钢热处理课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解弹簧钢的基本性质、成分及热处理原理;2. 掌握弹簧钢热处理工艺流程及各阶段的作用;3. 了解弹簧钢热处理后性能的变化及其影响因素;4. 掌握如何通过热处理改善弹簧钢性能的方法。
技能目标:1. 能够运用所学知识,设计简单的弹簧钢热处理工艺;2. 能够分析弹簧钢热处理过程中出现的问题,并提出解决方案;3. 能够运用相关仪器设备进行弹簧钢热处理实验操作,并正确记录实验数据;4. 能够对实验结果进行初步分析,提出优化方案。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对材料科学、制造工艺的兴趣,激发学习热情;2. 培养学生严谨、求实的科学态度,提高实践能力;3. 增强学生的团队合作意识,学会倾听、交流、协作;4. 培养学生关注环境保护,认识到制造工艺对环境的影响,树立绿色制造观念。
课程性质分析:本课程为高年级专业课,旨在帮助学生将理论知识与实际应用相结合,提高解决实际问题的能力。
学生特点分析:学生具备一定的材料科学基础和制造工艺知识,具有较强的学习能力和实践操作能力。
教学要求:结合课程性质和学生特点,注重理论与实践相结合,强调知识的应用性和实践性,提高学生的综合能力。
通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际工作中,为未来从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 弹簧钢基本性质与成分:介绍弹簧钢的化学成分、力学性能及其对弹簧性能的影响,参考教材第三章第一节。
2. 热处理原理:讲解热处理的基本概念、目的和作用,重点分析弹簧钢热处理的原理,参考教材第三章第二节。
3. 热处理工艺流程:详细讲解弹簧钢的热处理工艺流程,包括加热、保温、冷却等阶段,参考教材第三章第三节。
4. 热处理后性能变化:分析热处理过程中弹簧钢性能的变化,包括硬度、强度、韧性等,参考教材第三章第四节。
5. 影响因素及改善方法:探讨影响弹簧钢热处理性能的各种因素,如温度、时间等,并提出相应的改善方法,参考教材第三章第五节。
65mn弹簧热处理硬度
65mn弹簧热处理硬度
65mn弹簧热处理硬度是指经过热处理后的65mn弹簧钢的硬度值。
热处理是指对钢材进行加热、保温和冷却处理,以改变其物理性能和组织结构的一种工艺。
在65mn弹簧热处理中,通常采用淬火+回火的工艺。
淬火可以使钢材表面形成较硬的组织,而回火则可以提高钢材的韧性和延展性。
通过不同的淬火和回火参数,可以得到不同硬度的65mn弹簧钢。
一般情况下,经过热处理后的65mn弹簧钢硬度值应该在HRC 42-50之间。
这种硬度可以满足弹簧钢的使用要求,同时也具有较好的韧性和延展性。
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弹簧钢热处理
减震器套管卷簧热处理工艺及性能研究1 绪论1.1 国内外减震器发展及现状减震器(Absorber),减震器主要用来抑制弹簧吸震后反弹时的震荡及来自路面的冲击。
在经过不平路面时,虽然吸震弹簧可以过滤路面的震动,但弹簧自身还会有往复运动,而减震器就是用来抑制这种弹簧跳跃的[1]。
减震器太软,车身就会上下跳跃,减震器太硬就会带来太大的阻力,妨碍弹簧正常工作。
在关于悬挂系统的改装过程中,硬的减震器要与硬的弹簧相搭配,而弹簧的硬度又与车重息息相关,因此较重的车一般采用较硬的减震器。
与引震曲轴相接的装置,用来抗衡曲轴的扭转震动(即曲轴受汽缸点火的冲击力而扭动的现象)。
世界上第一个有记载、比较简单的减震器是1897年由两个姓吉明的人发明的。
他们把橡胶减震块与叶片弹簧的端部相连,当悬架被完全压缩时,橡胶减震块就碰到连接在汽车大梁上的一个螺栓,产生止动。
这种减震器再很多现代汽车悬架上仍有使用,但其减震效果很小。
1898年第一个适用的减震器由一个法国人特鲁芬研制成功并安装到摩托赛车上。
该车的前叉悬置于弹簧上,同时与一个摩擦阻尼件相连,以防止摩托车的震颤[2]。
1899年,美国汽车哈特福特意识到这这种阻尼件跨越应用到汽车上。
它是一幅用铰链连接在一起的杠杆,该汽车上的第一个减震器再铰链轴处装有橡胶垫,一个杠杆臂与车架连接,而另一个用螺栓与叶片弹簧连接。
螺栓安装再铰链结点,能够通过调节通过对减震器的结构进行改变摩擦阻力的大小,从而得到所需要的缓冲程度。
因此它们的设计的部件不仅仅是第一个汽车缓冲器,而且也是第一个“可调”减震器。
哈特福特把装有这种减震器的汽车弄回美国后不久,在新泽西城州的泽西城开办了一个哈特福特悬架公司。
随后该减震器与前轮螺旋弹簧一起被安装到1906年生产的布鲁舒小型轻便汽车上。
从此以后,减震器的结构发生了几种新的发展。
加布里埃尔减震器它是由固定在汽车大梁上的罩壳和装在其里面的涡旋形钢带组成,钢带通过一个弹簧保持其张力,钢带的外端与车桥轴端连接,以限制由振动引起的弹跳量。
60si2crva热处理标准
文章标题:深度解析60si2crva热处理标准一、引言在现代工业制造中,钢材是一种重要的材料,而其性能的优劣往往取决于热处理工艺的选择和控制。
其中,60Si2CrVA是一种常见的弹簧钢材料,其热处理标准对其性能和用途具有重要影响。
本文将从浅入深地探讨60Si2CrVA热处理标准,以帮助读者深入理解和应用该材料。
二、60Si2CrVA热处理标准概述60Si2CrVA是一种优质弹簧钢,主要用于制造重要弹簧零部件,如汽车发动机弹簧、汽车避震器、铁路车辆悬挂系统等。
其热处理标准主要包括退火、正火、淬火和回火等工艺,以满足不同弹簧应用的性能要求。
在热处理过程中,需要严格控制温度、时间和冷却速度,以保证弹簧钢的组织和性能达到标准要求。
三、60Si2CrVA的退火工艺探讨1. 热处理目的:60Si2CrVA的退火工艺旨在消除冷加工硬化和应力,使钢材达到较为均匀的显微组织状态,为后续的正火和淬火提供良好的组织基础。
2. 工艺步骤:(1)加热:以约800-850摄氏度的温度保温一段时间,使晶粒粗化和碳化物溶解。
(2)冷却:采用缓慢冷却或炉冷方式,使钢材内部结构逐渐均匀化。
3. 个人观点和理解:退火工艺对于60Si2CrVA的组织调整非常重要,通过精细的温度控制和合适的冷却方式,可以有效减少内部应力和结构不均匀性,提高钢材整体性能。
四、60Si2CrVA的正火和淬火工艺探讨1. 正火工艺:正火是指将加热至适当温度后保温一段时间,然后经空冷或钝火冷却,目的是调质和提高强度,适用于对韧性和强度要求较高的零部件。
2. 淬火工艺:淬火是指将加热至临界温度后迅速冷却,以形成马氏体结构,然后进行回火处理,以获得适当的硬度和韧性。
淬火后的60Si2CrVA钢材通常具有较高的硬度和强度,适用于对抗疲劳和弯曲变形要求较高的零部件。
3. 个人观点和理解:正火和淬火工艺的选择和控制,对于60Si2CrVA钢材的性能调节具有决定性意义。
合理的热处理工艺既可以满足材料的优良韧性和塑性,又可以保证其较高的强度和硬度。
弹簧的热处理
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, 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。
1.1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AC3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。
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,这样可以减轻淬火加热变形程度.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,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表1-8 美国弹簧标准名称和标准号(P20)。
弹簧的热处理(一)
弹簧的热处理(一)来源:每天学点热处理弹簧及弹性元件,是量大面广的基础零件,可以说是无处不在。
在动力机械、电器、仪表、武器中作为控制性元件,也是非常关键的零件。
它的基本功能是利用材料的弹性和弹簧的结构特点,在产生及恢复变形时,可以把机械功或动能转换为形变能,或者把形变能转换为动能或机械功,以达到缓冲或减振、控制运动或复位、储能或测量等目的。
所以,在各类机械设备、仪器仪表、军工产品、电器、家具、家电甚至文具、玩具中都广泛使用弹簧。
影响弹簧质量和使用寿命的因素很多,如设计、选材、生产工艺及工况条件等等。
其中,材质和热处理对弹簧的各种性能及其使用寿命有重要的甚至是决定性的影响。
本文分四个主题,分别介绍各类机械设备中常用的弹簧材料和典型弹簧的热处理,对于特殊用途的弹性材料和元件的热处理只做扼要介绍。
一、弹簧的分类、服役条件、失效方式和性能要求1 弹簧分类弹簧种类很多,可按形状、承载特点、制造方法、材料成分和不同用途进行分类。
每一类中又分为若干小类和不同规格。
GB/T1805弹簧的标准中列出了22种,弹簧行业1990年提出的内部标准《弹簧种类》中,把弹簧分为15个小类。
弹簧行业多按形状分类,在机械制造业中多按用途分类或按上述两者综合命名。
如表1 。
▼表1 弹簧的分类典型螺旋弹簧及板簧如图1所示。
▲图1 典型螺旋弹簧及板簧2 弹簧的服役条件和失效形式2.1 弹簧的服役条件和应力状态弹簧的服役条件是指它的工作环境(温度和介质)及应力状态等因素。
工作温度可分为低温(室温以下)、室温、较高温(120℃~350℃)、高温(350℃以上)几个档次。
工作环境介质有空气、水蒸气、雨水、燃烧产物、以及酸、碱水溶液等。
普通机械弹簧一般是在室温或较高工作温度、大气条件下承受载荷。
也有用于耐蚀、承受高应力等各种特殊用途的弹簧。
工作持续时间也是一个值得考虑的重要因素。
▲气门弹簧是要求最严苛的弹簧之一弹簧的载荷特性由弹簧变形时的载荷(P或T)与变形(F或)之间的关系曲线表示。
弹簧钢的热处理
弹簧钢的热处理及性能影响弹簧钢的特点—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, 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 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 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 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 耐热弹簧钢的热处理--内燃机的气阀弹簧是在较高温度下工作,有的还存在腐蚀性气氛,因此必弹簧淬火时常见的缺陷及防止措施:(1)脱碳(降低使用寿命)--1、采用盐浴炉或拄制气氛加热炉加热。
2、采用快速加热工艺。
(2)淬火后硬度不足,非马氏体数量较多,心部出现铁素体(产全残余变形,降低使用寿命)--1、选用淬透性较好的材料。
2、改善淬火冷却剂的冷却能力。
3、弹簧进入冷却剂的温度应控制在Ar3以上(3)过热(脆性增加)--1、严格控制成型及淬火加热温度。
2、加强淬火时的金相检验。
(4)开裂(脆性增加,严重降低使用寿命)--1、控制淬火加热温度。
弹簧钢的热处理
弹簧钢的热处理及性能影响弹簧钢的特点—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。
耐热弹簧钢的热处理--内燃机的气阀弹簧是在较高温度下工作,有的还存在腐蚀性气氛,因此必须选用特殊的弹簧钢和合适的热处理规范。
弹簧淬火时常见的缺陷及防止措施:(1)脱碳(降低使用寿命)--1、采用盐浴炉或拄制气氛加热炉加热。
60si2mn弹簧钢真空淬火
60si2mn弹簧钢真空淬火60Si2Mn弹簧钢是一种常用的弹簧钢材料,具有良好的弹性和抗疲劳性能。
真空淬火是一种常用的热处理工艺,可以显著提高60Si2Mn弹簧钢的力学性能和耐磨性。
本文将详细介绍60Si2Mn 弹簧钢真空淬火的工艺过程和优势。
一、60Si2Mn弹簧钢的特性和应用领域60Si2Mn弹簧钢属于中碳合金钢,具有较高的强度、韧性和耐疲劳性能。
它广泛应用于汽车制造、机械制造、航空航天等领域,例如汽车悬挂弹簧、机械弹簧、螺旋弹簧等。
二、真空淬火工艺的基本原理真空淬火是在无氧或低氧环境中进行的热处理工艺,其基本原理是通过将工件加热至淬火温度,然后迅速冷却,以使材料的组织发生变化,从而改善其力学性能。
真空淬火可以有效降低材料的氧化和变形,避免表面氧化和碳化,提高材料的强度和硬度。
三、60Si2Mn弹簧钢真空淬火的工艺过程1. 材料准备:选择合适的60Si2Mn弹簧钢材料,并进行切割、锻造和热处理前的表面清洁处理。
2. 加热:将材料置于真空炉中,进行预热和均热处理,使材料达到淬火温度。
淬火温度通常为800-900摄氏度。
3. 淬火:在达到淬火温度后,迅速将材料放入淬火介质中,通常采用油、水或高速气流作为淬火介质。
淬火介质的选择应根据实际情况和要求进行确定。
4. 回火:淬火后的材料通常会出现过硬和脆性的问题,需要进行回火处理以提高材料的韧性和可加工性。
回火温度和时间应根据材料的具体要求进行确定。
四、60Si2Mn弹簧钢真空淬火的优势1. 提高材料的力学性能:真空淬火可以使60Si2Mn弹簧钢的强度、硬度和耐磨性显著提高,提高材料的使用寿命和抗疲劳性能。
2. 提高材料的表面质量:真空淬火可以避免材料的表面氧化和碳化,提高材料的表面质量和光洁度。
3. 降低材料的变形和缩孔率:真空淬火可以有效控制材料的冷却速率,减少材料的变形和缩孔率,提高材料的成形性和尺寸精度。
4. 提高加工效率和节约成本:真空淬火可以缩短工艺周期,提高生产效率,降低能耗和生产成本。
弹簧钢的热处理
弹簧钢的热处理及性能影响弹簧钢的特点—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。
耐热弹簧钢的热处理--内燃机的气阀弹簧是在较高温度下工作,有的还存在腐蚀性气氛,因此必须选用特殊的弹簧钢和合适的热处理规范。
弹簧淬火时常见的缺陷及防止措施:(1)脱碳(降低使用寿命)--1、采用盐浴炉或拄制气氛加热炉加热。
65mn热处理后硬度
65mn热处理后硬度
【实用版】
目录
一、65mn 热处理简介
二、65mn 热处理后的硬度特点
三、65mn 热处理的应用领域
正文
一、65mn 热处理简介
65mn 热处理是一种针对高强度弹簧钢的常见热处理方式,其中“65mn”代表的是这种钢材的化学成分,即含碳量为 0.65%,含锰量为 1.0%。
这
种钢材在经过热处理后可以获得较高的强度和良好的韧性,因此在各种弹
簧制造中有着广泛应用。
二、65mn 热处理后的硬度特点
经过 65mn 热处理的钢材,其硬度值通常可以达到 HRC60-65 之间,这个硬度范围既可以保证弹簧在承受压力时具有足够的强度,同时也能确
保在弹性形变时不会出现断裂。
此外,65mn 热处理后的钢材还具有良好
的耐磨性和抗疲劳性能,可以大大提高弹簧的使用寿命。
三、65mn 热处理的应用领域
由于 65mn 热处理后的钢材具有优秀的力学性能,因此被广泛应用于各种高强度弹簧的制造中,如汽车悬挂系统弹簧、重型机械弹簧、工具弹簧等。
此外,65mn 热处理后的钢材还可以用于制造各种刀具、模具以及
耐磨零件等。
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