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首頁 > 彈簧鋼制造過程的特征
彈簧鋼熱處理后質(zhì)量的判別主要是彈簧鋼的壽命,從性能的角度考慮時(shí)需要調(diào)整彈性參數(shù)與韌性參數(shù)的平衡;性能與彈簧鋼鋼的淬透性有密切關(guān)系。
目前彈簧鋼制造方法采用鋼材和工藝路線的不同可分為三類。
其一采用冷軋鋼帶和冷拔鋼絲、冷卷成型,經(jīng)淬火回火或低溫回火;
其二采用熱軋不退火鋼材,熱成形后,進(jìn)行淬火回火,一般板簧及大型卷簧的制造都采用此方法;
其三采用熱軋退火鋼材,冷卷成型,除應(yīng)力整型后,再加熱淬火和回火熱處理,一般鋼絲直徑在6-12mm的中型卷簧。
彈簧鋼鋼的熱處理可分冷拔鋼絲的熱處理和熱軋彈簧鋼鋼的熱處理。
冷拔鋼絲的熱處理是先對(duì)材料進(jìn)行淬火+中溫回火,獲得回火托氏體組織,成形后進(jìn)行低于150℃去除應(yīng)力回火。
熱軋彈簧鋼鋼的熱處理是熱成形后的彈簧鋼,可在830~890℃加熱后油淬火、400~480℃回火,獲得回火托氏體組織。如果彈簧鋼鋼絲直徑太大(>15mm)、板材太厚(>8mm),會(huì)出現(xiàn)淬不透現(xiàn)象,結(jié)果彈性極限下降,疲勞強(qiáng)度降低。
彈簧鋼在服役時(shí)承受的彎曲應(yīng)力、旋轉(zhuǎn)應(yīng)力在表面,故它的表面狀態(tài)非常重要。熱處理時(shí)的氧化脫碳是預(yù)防的重點(diǎn),加熱時(shí)要嚴(yán)格控制爐內(nèi)氣氛,盡量縮短加熱時(shí)間。彈簧鋼經(jīng)熱處理后,一般要進(jìn)行噴丸處理,使表面強(qiáng)化并在表面產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力,以提高疲勞強(qiáng)度。
強(qiáng)力噴丸技術(shù)是將高速彈丸噴射到彈簧鋼表面,使表面層在彈丸的沖擊作用下發(fā)生塑性變形,由此產(chǎn)生強(qiáng)化及表面壓應(yīng)力,使彈簧鋼的抗疲勞性能及耐應(yīng)力腐蝕能力均得到改善的方法。
強(qiáng)力噴丸在弧高值為0.15-0.60mmA時(shí),可以改善表面粗糙度值>4μm的表面質(zhì)量,延長了彈簧鋼表面接觸疲勞裂紋的萌生期,并使擴(kuò)展裂紋多次分叉,擴(kuò)展速度降低,使彎曲疲勞裂紋變得短而細(xì),因而延緩了彎曲疲勞裂紋的形成及降低了裂紋擴(kuò)展速度,彎曲疲勞強(qiáng)度提高42%-56%。
為此,彈簧鋼零件一般均采用強(qiáng)力噴丸,應(yīng)注意的是強(qiáng)力噴丸工藝指標(biāo)值的確定。JB/T10174-2000規(guī)定“噴丸強(qiáng)度一般應(yīng)為0.35mmA以上,表面覆蓋率一般應(yīng)不低與200%”。根據(jù)噴丸對(duì)彈簧鋼表面微觀結(jié)構(gòu)的影響,彈簧鋼噴丸強(qiáng)度為0.35-0.43mmA較為適宜??紤]在相同條件下,板簧發(fā)生彎曲疲勞斷裂的表面部位噴丸強(qiáng)度只有圓棒的1/3,彈簧鋼噴丸的表面覆蓋率要求≥250%為佳。