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弹簧钢的热处理知识
发布时间:2014-11-11   点击率:582
  弹簧钢的性能要求
  弹簧钢是用来制造弹簧等弹性元件的钢种。由于弹簧在工作时能产生大量的弹性变形,所以在各种机械中起缓和冲击、吸收振动的作用,并可利用其储存的能量,使构件完成规定的动作。弹簧通常是在长期的交变应力下承受拉压、扭转、弯曲和冲击的条件下工作的,因此,要求弹簧钢具有下列特性:
  1、高的弹性极限和屈强比
  以保证足够的弹性性能,即吸收大量的弹性而不产生塑性变形。
  2、高的疲劳强度
  疲劳是弹簧的最主要破坏形式之一,疲劳性能除与钢的成分、结构有关以外,还受钢的冶金质量(如非金属夹杂物)和弹簧表面质量(如脱碳)的影响。
  3、足够的塑性韧性
  以防止受冲击断裂
  4、其他性能
  如良好的热处理(一定的淬透性和低的脱碳敏感性)和塑性加工性能;特殊条件下工作的耐热性或耐蚀性要求等。
 弹簧钢的化学成分与热处理特点
1、化学成分特点
a、中、高碳
  为满足弹簧钢的力学性能要求,碳素弹簧钢的含碳量一般为0.6%-0.9%,由于合金元素使共析点S左移,故合金弹簧钢的含金弹簧钢的含碳量可减为0.45%-0.75%,属于中、高碳钢。
b、低合金
  普通用途的合金弹簧钢一般为低合金钢,主加合金元素Si、Mn、Cr等,主要目的是提高钢的淬透性,固溶强化铁素体,以提高弹性极限。Si的加入可使屈强比提高。辅加元素是少量的W、Mo和V,主要作用是提高钢的回火稳定性,细化晶粒,防止Si引起的脱碳缺陷、Mn引起的过热缺陷,Mo还能消除第二类回火脆性。
2、弹簧的成形及热处理特点
  弹簧材料的品种很多,制成的弹簧形状各异,成形工艺方法不同,帮最终的热处理工艺也有不同的特点。
  一般弹簧成形工艺分热成形和冷成形两类。当弹簧材料截面尺寸较大(弹簧丝直径或弹簧钢厚度大于10-15mm),将材料加热后加工成形的工艺称为热成形;当弹簧材料截面尺寸较?。ǖ伤恐本缎∮?-10mm),在常温下加工成形的工艺称为冷成形。
a、冷成形弹簧
  以退火状态供应的弹簧钢丝:在退火状态下,弹簧钢的组织是片状珠光体和铁素体,在常温下加工成形后,进行淬火和中温回火,获得具有高弹性极限的回火托氏体组织。
  铅浴等温淬火冷拉钢丝,铅浴等温淬火是将盘条坯料直接通电加热及奥氏体化之后,在500-550°C的铅浴中等温分解成托氏体组织的工艺。组织关系警风丝经这样处理后,现经多次冷拉至所需直径,然后冷卷成弹簧。此时材料的组织和性能已满足要求,故只需进行一次200-300°C的却应力退火,以消除应力,稳定尺寸。虽然铅浴等温淬火冷拉钢丝的强度很高,但是由于其性能(如抗拉强度)不均匀,只适用于中小尺寸的弹簧和不重要的大弹簧(如沙发弹簧)
  油淬强化的弹簧钢丝
  对冷拔的钢丝先进行油淬及中温回火,获得托氏组织,弹簧绕制后只需进行去应力退火。这类弹簧钢丝的抗拉强度比铅浴等温淬火冷拉钢丝低,但它的性能(如抗拉强度)比较均匀,累此它广泛用于制造各种动力机械阀门弹簧、柴油发动机的喷油嘴弹簧等。
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