弹簧钢热处理的分类

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弹簧钢的热处理取决于弹簧的加工成形方法,一般可分为热成形弹簧和冷成形弹簧两大类, 由于加工方式的不同,在后续的热处理方式也不尽相同。 

一、热成型 

热成形弹簧对截面尺寸>10mm各种大型和形状复杂的弹簧均采用热成形(如热轧、 热卷),如汽车、拖拉机、火车的板簧和螺旋弹簧。

 热轧弹簧钢加工及热处理

先把弹簧钢丝加热到高于正常淬火温度50-80℃的条件下热卷成型,然后淬火+中温回火,获得弹性极限和疲劳强度极佳的回火索氏体。弹簧钢淬火加热应选用少氧或无氧化的设备如盐浴炉、保护气氛炉等,防止氧化脱碳。 

弹簧钢热处理后还要进行喷丸处理,强化表面,产生残余压应力,提高疲劳强度。 

热轧弹簧钢采用的工艺流程为:

扁钢或圆钢下料→ 加热压弯或卷绕→ 淬火中温回火 → 表面喷丸处理→包装,使用状态组织为回火托氏体。 

弹簧钢片

二、冷成型 

冷成形弹簧截面尺寸<10mm的各种小型弹簧可采用冷成形(如冷卷、冷轧),如仪表中的螺旋弹簧、发条及弹簧片等。这类弹簧在成形前先进行冷拉(冷轧)、淬火中温回火或铅浴等温淬火后冷拉(轧)强化;然后再进行冷成形加工,此过程中将进一步强化金属,但也产生了较大的内应力和脆性,故在其后应进行低温去应力退火(一般200~400℃)。

直径小于8mm的弹簧件,常用冷拔钢丝冷卷成形。

冷拉钢丝制造工艺及后续热处理,主要是以下三类: 

1)铅浴处理冷拉钢丝 

先将钢丝连续拉拔三次,总变形量达到50%,接着加热到Ac3以上温度使其奥氏体化,随后在450-550℃的铅浴中等温处理,奥氏体转化为索氏体组织。屈服强度为1600Mpa,冷卷成形后,在200-300℃退火消除应力即可。 

2)油淬火回火钢丝 

钢丝拉拔到处理尺寸后,进行油淬火回火。这类钢丝的强度不如铅浴处理的钢丝,但性能均匀一致,成本较低。冷卷成形后,进行去应力处理。

 3)退火状态钢丝 

将钢丝拉拔到规定尺寸,再进行退火处理。软化后的钢丝冷卷成形后,需经过淬火+中温回火后才能获得所需的力学性能。