弹簧钢的热处理特点是有哪些?
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1.热成型弹簧
热成型弹簧通常由热轧正火(或退火)或冷拉退火钢丝或钢板制成。服役状态为中温淬火回火,服役组织为回火屈氏体。热成型弹簧的加工路线大致是(以汽车钢板弹簧为例):切割扁钢,加热弯曲后淬火,中温回火>喷丸>装配。
弹簧钢的淬火温度一般为830-880℃。如果温度过高,容易出现晶粒粗大和脱碳现象。脱碳是弹簧钢更忌讳的,会大大降低其疲劳强度。所以淬火加热时要严格控制炉气,尽量缩短弹簧在炉内的停留时间,也可以在脱氧较好的盐浴炉中加热。淬火后,在50-80℃的油中冷却。冷却到100-150℃时,立即取出,进行中温回火,一般为400-450℃。闪光后硬度约为39-52 Hrc,如卷簧回火后硬度为45-50 Hrc,高剪切应力弹簧硬度为48-52 Hrc,汽车板簧回火后硬度为39-47 Hrc。
弹簧的表面质量对其使用寿命有很大影响,因为微小的表面缺陷(如脱碳、裂纹、夹杂物和伤痕等。)会引起应力集中,大大降低钢材的疲劳强度。试验表明。
60SI2MN钢制造的汽车钢板弹簧,喷丸后表面质量提高,同时产生一定的预应力,使用寿命可提高5-6倍。
目前,等温淬火、形变热处理等新技术已应用于弹簧钢的热处理,并在进一步改善其性能方面取得了一定的成果,
2.冷成型弹簧
般小型弹簧可以用冷拉弹簧钢丝直接卷制,根据工艺不同分为三类:
①铅淬火冷拉钢丝:在铅液中进行中温冷却处理的铅淬火钢丝,具有适合冷拉的索氏体组织,冷拉后弹簧钢有很大程度的强化。比如85钢(T8A,T9A也可以),先将正火酸洗后的钢丝拉拔三次,这样总拉拔量为50%。然后,钢丝以3.5中心Mn的速度通过连续加热炉,加热到900-950℃的奧氏体化温度,然后用500-550℃的铅浴等温冷却。在这一温区的连续过程中,过冷奥氏体等温转变为索氏体(珠光体)组织,然后清洗干燥,反复拉拔至成品所需尺寸。铅浴冷拉钢丝表面光滑,强度高,有一定的塑性,经冷卷成型和去应力回火(250-300 Y)后即可使用,
②油淬回火钢丝:将钢丝冷拉至更终尺寸,经油淬和中温回火强化,更后冷绕成弹簧,进行去应力回火(250。300 Y后,O弹簧钢的抗拉强度不如以前,但性能比较均匀,常用来制作各种动力机械气门弹簧等
③退火钢丝:冷拉钢丝退火,然后冷卷成弹簧,再淬火回火。这种钢丝包括50CRVA钢丝、60SI2MN钢丝等。这种弹簧很少使用。
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