彈簧鋼的特點(diǎn)—彈簧主要在動載荷下工作,即在沖擊、振動的條件下,或在交變應(yīng)力作用下工作,利用彈性變形來吸收沖擊能量,起緩沖作用。
由于彈簧經(jīng)常承受振動和長期在享變應(yīng)力作用下工作,主要是疲勞破壞,故彈簧鋼必須具有高的彈性極限和高疲勞極限。此外,還應(yīng)有足夠的韌性和塑性,以防止在沖擊力作用下突然脆斷。
在工藝性論方面,彈簧鋼應(yīng)具有較好的淬透性和低的過熱、脫碳敏感性。降低彈簧表面粗糙度能提高疲勞壽命。
為了獲得所需的性能,彈簧鋼必須具有較高的含碳量。碳素彈簧鋼的含碳量在0.6-0.9％之間,由于碳素彈簧鋼的淬透性差,故只用于制造截面尺寸不超過10-15mm的彈簧。對于截面尺寸較大的彈簧,必須采用合金彈簧鋼。合金彈簧鋼碳含量在0.45-0.75％之間,加入的合金元素有Mn ,Si ,W ,V ,Mo等。它們的主要作用是提高淬透性和回火穩(wěn)定性,強(qiáng)化鐵素體和細(xì)化晶粒,有效地改善彈簧鋼的力學(xué)性能,其中Cr ,W ,Mo還能提高鋼的高溫強(qiáng)度。
在熱狀態(tài)下成型的彈簧(直徑或厚度一般在10mm以上)
在冷狀態(tài)下成型的彈簧(直徑或厚度一般在10mm以下)
熱成型彈簧的熱處理工藝--用這種方法成型彈簧多數(shù)是將熱成型和熱處理結(jié)合在一起進(jìn)行的,而螺旋彈簧則大多數(shù)是在熱成型后再進(jìn)行熱處理。這種彈簧鋼的熱處理方式是淬火+中溫回火,熱處理后組織為回火托氏體。這種組織的彈性極限和屈服極限高,并有一定的韌性。
冷成型彈簧的熱處理工藝--對于用冷軋鋼板、鋼帶或冷拉鋼絲制成的彈簧,由于冷塑性變形使材料強(qiáng)化,己達(dá)到彈簧所要求的性能。故彈簧成型后只需在250C左右范圍內(nèi),保溫30min左右的去應(yīng)力處理,以消除冷成型彈簧的門應(yīng)力,并使彈簧定型即可。

彈簧鋼用途介紹

55Si2Mn--特性：強(qiáng)度大、彈性極限好，屈服比值高，熱處理后韌性較好，焊接性差，冷變形塑性低，切削性尚好，淬透性較65、65Mn鋼高，臨界淬透直徑：油中約為25~57mm；水中約為44~88mm；此鋼宜油淬、水淬時有形成裂紋傾向，無回火脆性傾向，且具有抗回火穩(wěn)定和抗松弛穩(wěn)定性；鋼中夾雜物較高，軋制較困難，表面易出疵病，脫碳傾向大；適宜在淬火并中溫回火狀態(tài)下使用。用途：適用于制造鐵道車輛、汽車、拖拉機(jī)等承受中等載荷的扁形彈簧、直徑加熱壓彎成形后余熱淬火+中溫回火+噴丸——>包裝。

2冷成型彈簧的熱處理

直徑小于8mm的彈簧件，常用冷拔鋼絲冷卷成形。冷拉鋼絲制造工藝及后續(xù)熱處理，主要是以下三類：

1）鉛浴處理冷拉鋼絲

先將鋼絲連續(xù)拉拔三次，總變形量達(dá)到50%，接著加熱到Ac3以上溫度使其奧氏體化，隨后在450-550℃的鉛浴中等溫處理，奧氏體轉(zhuǎn)化為索氏體組織。屈服強(qiáng)度為1600Mpa,冷卷成形后，在200-300℃退火消除應(yīng)力即可。

2）油淬火回火鋼絲

鋼絲拉拔到處理尺寸后，進(jìn)行油淬火回火。這類鋼絲的強(qiáng)度不如鉛浴處理的鋼絲，但性能均勻一致，成本較低。冷卷成形后，進(jìn)行去應(yīng)力處理。

3）退火狀態(tài)鋼絲

將鋼絲拉拔到規(guī)定尺寸，再進(jìn)行退火處理。軟化后的鋼絲冷卷成形后，需經(jīng)過淬火+中溫回火后才能獲得所需的力學(xué)性能。

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