技术讲座 · 发布于 2019-05-06 11:03:02 · 4927点击
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。
对于一般热卷螺旋弹簧，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。例如钢板弹簧目前采用的热处理工艺是在900—925颁弯片之后，在85词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。
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。
同时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，这样可以减小变形量，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。
热处理工艺流程：
(1) 退火
热成型弹簧用各种的圆钢及硬钢丝等,为了便于进一步冷拔或切削,须进行软化或 球化退火以便降低材料的硬度,改善其切削性能或提高冷愬性变形能力,弹簧材料退火应在有保护气氛的炉内加热,以防止表面严重氧化或者脱碳,退火组织应为球状珠光体,硬度在180HB左右。
(2) 正火
对于某些弹簧,如扭杆弹簧,在热加工时容易引起组织和性能不均匀,产生较大的内应力。采用正火可以达到使组织匀细小,消除内应力,便于加工成形的目的。
(3) 淬火
弹簧淬火加热时,要特别注意防止表面脱碳、过热或过烧、晶界氧化等缺陷,必须在有保护的气氛或可控气氛的炉内加热,或在弹簧上涂保护涂料后再露中加热,然后根据钢种采用水或油冷却。但为了减少弹簧的畸变,避免开裂,提高强韧性,生产上已广泛用马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火,也可以再进行贝氏体等温淬火是,保温较短时间,未达到贝氏体转变终止线,保留一部分奥氏体,再继续冷至室温,使这部分奥氏体转变为马氏体,在组织上兼有下贝氏体和奥氏体,在性能上兼有强度和韧性,是强韧化的一种方法。这些处理方法还需要进行一次回火,由于此类热处理的冷却能力限制,只有截面小的弹簧才能采用这些淬冷工艺。
(4) 回火
弹簧淬火后应及时回火,以便适应降低硬度和脆性降低淬火内应力。回火加热均匀,容易出现回火脆的弹簧钢,回火加热后应适当快冷。
