彈簧熱處理(lǐ)的目的在于(yú)充分發揮材(cai)料的潛力,使(shi)之達⭐到或接(jiē)近最佳的力(li)學性能,從而(ér)保證彈簧在(zai)使用狀态下(xia)長長期⛹🏻♀️可靠(kào)地工作。
彈簧(huáng)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(yòng)不同的方法(fa)加工出來的(de)彈簧,其熱處(chù)理的目的方(fāng)法和要求是(shì)不同的。為了(le)消除不利的(de)剩餘,改善彈(dàn)簧表層的應(ying)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(yong)機械強⛱️化工(gōng)藝。可以通過(guo)不同的熱處(chù)理方法來滿(man)足彈簧設計(jì)的要求。
預備(bei)熱處理
常用(yong)碳素彈簧鋼(gang)和合金彈簧(huang)鋼的預備熱(rè)處理工藝:(如(rú)下圖)
消應力(li)回火
常用彈(dan)簧鋼材料消(xiao)應力回火處(chu)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(jia)工的彈簧性(xìng)元件🈲,都應🌍該(gāi)進行消應力(li)回火處理。處(chu)理的規範是(shi)按材料的種(zhǒng)類和規格決(jue)定,達到既要(yào)消除加工應(yīng)力,又要保證(zhèng)材料的強度(dù)、硬度和韌性(xìng)等。(見下圖):
消(xiao)應力回火溫(wen)度對各種材(cai)料彈簧力學(xué)性能的影響(xiang):
消應力回火(huǒ)溫度對各種(zhǒng)材料彈簧力(lì)學性能的影(ying)響是客🚩觀存(cun)☁️在的。可以用(yong)回火溫度對(duì)碳素彈簧鋼(gāng)絲、油淬火回(huí)火鋼絲和1Crl8Ni9彈(dan)✔️簧材料力學(xué)性能的影響(xiang)加以說🧑🏾🤝🧑🏼明(見(jiàn)下圖):
根據試(shi)驗:大多數冷(lěng)加工的奧氏(shì)體不鏽鋼,在(zai)經過320-440℃回👌火處(chu)❌理10-60min後,力學性(xing)能、彈性、疲勞(láo)強度和松馳(chí)性能都會得(de)到不同的提(ti)高,其抗拉強(qiáng)度大約可以(yǐ)增加10%。這是因(yīn)為在回火過(guò)程中有一🔞種(zhong)細微的碳化(huà)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(cheng)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(bǎo)溫時間對拉(lā)伸彈簧的初(chu)拉力的影響(xiang):
消應力回火(huǒ)對拉伸彈簧(huáng)的初拉力是(shì)有影響的,回(hui)火溫度低👌,保(bao)溫時間短,保(bǎo)留的初拉力(li)較大,反之初(chu)拉力保留得(dé)小。下圖列出(chū)了回火溫度(dù)、時間對拉伸(shen)彈簧初拉力(lì)的殘餘百分(fen)比試🍓驗值。(如(ru)下圖):
可以根(gēn)據拉伸彈簧(huang)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(huáng)加工的需要(yao)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(hui)火溫度低20-50℃。
淬(cuì)火和回火常(chang)用彈簧材料(liào)的淬火和回(huí)火處理規範(fàn):
用退火材料(liào)成形或熱卷(juan)成形(材料直(zhí)徑、厚度較大(da))、熱💃彎成形的(de)彈簧為了确(que)保彈簧的強(qiang)度和性能,應(yīng)進行🔞淬火和(he)回火處理。常(chang)用彈簧材料(liao)淬火和回火(huo)處理規範(如(ru)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(háng)🧑🏽🤝🧑🏻。回火可以在(zai)空氣爐、硝鹽(yan)爐或真空爐(lu)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(su)在水或油中(zhōng)冷🚶卻,并立即(jí)補充進行低(di)于200℃的低溫回(huí)火,以消除冷(leng)卻應力。
由于(yú)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(néng)及時回火,應(ying)先在低于回(hui)火溫度下🔱保(bao)持一段時間(jiān)。
等溫淬火
等(deng)溫淬火的目(mu)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(kàng)力和抗松弛(chí)性能,并減少(shǎo)淬火變形,可(ke)⛹🏻♀️采用貝氏💯體(tǐ)等溫淬火、馬(mǎ)氏體等溫淬(cui)火等方法,其(qi)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(jin)行回火處理(li),如進行補充(chong)✉️回火,可🧑🏽🤝🧑🏻以進(jìn)一步提高彈(dan)性性能,改善(shàn)綜合性能。下(xia)圖⭐列出60i2MnA鋼等(děng)溫淬火與普(pǔ)通淬火回火(huo)力學性能的(de)比較(如下圖(tú)):
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