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      如何控制鍛件熱成形彈簧鋼熱處理的質量
      作者:admin    發布日期:2019/4/27     關注次數:      二維碼分享

              熱成型彈簧鋼通常用于制造大型彈簧或形狀復雜的彈簧。為了使彈簧具有一定的沖擊韌性、較高的彈性極限、屈強比和較高的疲勞強度,常用的熱處理工藝是淬火和中溫回火,以獲得回火的陀氏組織。因此,彈簧鋼需要有足夠的淬透性。對于淬火深度的要求,應取決于彈簧的應力狀態。對于應力較小的彈簧,芯部應不小于50%馬氏體;對于應力較大的彈簧,中心馬氏體不應少于80%。


              1.淬火工藝和質量控制

      (1)淬火溫度。板簧和螺旋彈簧的批量生產通常以加熱、成型、淬火和回火的連續方式進行。加熱時,應嚴格控制爐內氣氛,以免形成氧化皮和脫碳,影響淬火質量。由于生產是連續進行的,淬火加熱溫度高于正常溫度,通常為850-950℃,淬火是利用成形后的余熱進行的。鍛造余熱淬火實質上是高溫形變熱處理,即在鍛造過程中控制溫度,然后直接淬火和回火。它不僅可以節約能源,簡化工序,還可以細化鍛件的組織,提高鍛件的強度和韌性。但是,為了控制成形加熱溫度和淬火溫度,加熱溫度不得超過950℃,否則奧氏體晶粒會粗大,表層會嚴重氧化脫碳。如果成形后的溫度仍然高于淬火溫度,可以將其空氣冷卻至淬火溫度,然后淬火。此外,淬火溫度不應過低,否則組織中會出現未溶解的鐵素體,合金化均勻度差,導致鋼的淬透性降低,不利于疲勞強度的提高。

      (2)淬火加熱時間。彈簧鋼一般要求每25毫米保溫30分鐘,當原始組織為球化退火組織時,保溫時間可適當延長。當原始結構滾動時,時間可以適當縮短。

      (3)淬火和冷卻。彈簧應在熱成形后立即油淬,成形和油淬之間的間隔應控制在30秒內,以防止晶粒長大。當油的淬火強度為H=0.3-0.4時,油溫為40-80℃,需要攪拌。對于較大尺寸的彈簧,應在油中保持一定時間的馬氏體相變,以避免出現非馬氏體組織現象。如果貝氏體和雪硅鈣石出現在組織中,這意味著淬火和冷卻是不夠的。

      2.馬氏體分級淬火與貝氏體等溫淬火

              為了減少彈簧變形,避免開裂,提高強度和韌性及產品質量,馬氏體分級淬火和貝氏體等溫淬火在生產中得到廣泛應用。此外,等溫淬火獲得20%-50%(體積分數)的下貝氏體和馬氏體(平衡)雙相結構也具有良好的發展前景。等溫或分段淬火冷卻介質一般采用鹽浴(例如硝酸鉀和亞硝酸鈉各占50%(體積分數),使用溫度為150-500℃)和金屬浴(主要由鋁、錫、鉍、鎘等元素組成的低熔點合金,使用溫度為100-800℃)。由于熱浴冷卻能力的限制,只有橫截面積小的彈簧才采用這種工藝。

      3.回火工藝和質量控制

              回火溫度根據彈簧鋼品種、使用條件和回火硬度確定,一般為400-550℃。

              回火時間按每25毫米保溫60分鐘計算,延長回火時間會逐漸降低彈簧鋼的硬度,而提高回火溫度會使鋼軟化得更快。因此,在生產中,控制回火溫度比控制回火時間更加嚴格和重要。由于彈簧鋼的回火溫度在回火脆性發生的溫度范圍內,為了防止鍛件的回火脆性,回火后應進行水冷或油冷。為了減少彈簧在淬火過程中的變形,彈簧被卷繞成彈簧,然后在淬火前成形和回火。雖然它已經成形和回火,但在此之后仍會有一定變形

              為了減少彈簧在淬火過程中的變形,彈簧被卷繞成彈簧,然后在淬火前成形和回火。雖然已經定型回火,但淬火后仍會有一定的變形,需要校正以滿足幾何尺寸要求。因此,回火前應對夾具進行校正回火,然后進行回火以穩定彈性并確保幾何尺寸。設定回火和校正回火的回火溫度基本相同,一般為350-400℃。

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