彈簧鋼的特點(diǎn)

彈簧鋼彈簧鋼的特點(diǎn)---彈簧主要在動(dòng)載荷下工作，即在沖擊、振動(dòng)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(dòng)和長(zhǎng)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(duì)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(duì)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，以消除冷成型彈簧所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,并使彈簧定型即可。耐熱彈簧鋼的熱處理--內(nèi)燃機(jī)的氣閥彈簧是在較高溫度下工作，有的還存在腐蝕性氣氛，因此必須選用特殊的彈簧鋼和合適的熱處理規(guī)范。彈簧淬火時(shí)常見的缺陷及防止措施（1）脫碳（降低使用壽命）--1、采用鹽浴爐或拄制氣氛加熱爐加熱。2、采用快速加熱工藝。⑵淬火后硬度不足，非馬氏體數(shù)量較多,心部出現(xiàn)鐵素體（產(chǎn)生和殘存變形,降低使用壽命）--1、選用淬透性較好的材料。2、改善淬火冷卻劑的冷卻能力。3、彈簧進(jìn)入冷卻劑的溫度應(yīng)控制在Ar3以上。4、適當(dāng)提高淬火加熱溫度。過熱(脆性增加)--1、嚴(yán)格控制成型及淬火加熱溫度。2、加強(qiáng)淬火時(shí)的金相檢驗(yàn)。開裂(脆性增加，嚴(yán)重降低使用壽命)--1、控制淬火加熱溫度。2、淬火時(shí)冷到250-300C時(shí),取出空冷。3、及時(shí)回火提高彈簧質(zhì)量的措施形變熱處理--將鋼的變形強(qiáng)化與熱處理強(qiáng)化兩者結(jié)合起來,以進(jìn)一步提高鋼的強(qiáng)度和韌性。形變熱處理有高、中、低溫之分。高溫形變熱處理是在奧氏體狀態(tài)下產(chǎn)生形變后立即淬火，也可與鍛造或熱軋結(jié)合起來,即熱成型后立即淬火。形變熱處理己應(yīng)用于汽車板簧生產(chǎn)中。彈簧的等溫淬火--對(duì)于直徑較小或透透性足夠的彈簧可采用等溫淬火,它不僅能減少變形,而且還能提高強(qiáng)韌性，在等溫淬火后最好再進(jìn)行一次回火，可提高彈性極限，回火溫度與等溫淬火溫度相同。彈簧的松弛處理--彈簧長(zhǎng)時(shí)間在外力作用下工作，由于應(yīng)力松弛的結(jié)果會(huì)產(chǎn)生微量的永久(塑性)變形，特別是高溫工作的彈簧，在高溫下應(yīng)力松弛現(xiàn)象更為嚴(yán)重，使彈簧的精度降低，這對(duì)于一般精密彈簧是不允許的。因此，這類彈簧在淬火，回火后應(yīng)進(jìn)行松弛處理--對(duì)彈簧預(yù)先加載荷,使其變形量超過彈簧工作時(shí)可能產(chǎn)生的變形量。然后在高于工作溫度20C的條件下加熱，保溫8-24h。低溫碳氮共滲--采用回火與低溫碳氮共滲(軟氮化)相結(jié)合的工藝，能顯著提高彈簧的疲勞壽命及耐蝕性，此工藝多用于卷簧。噴丸處理--劃痕、折疊、氧化脫碳等表面缺陷往往會(huì)成為彈簧工作時(shí)應(yīng)力集中的地方和疲勞斷裂源。若用細(xì)小的鋼丸高速噴打彈簧表面，不僅改善彈簧表面質(zhì)量，提高表面強(qiáng)度,并使表面處于壓應(yīng)力狀態(tài)，從而提高彈簧疲勞強(qiáng)度和使用壽命。操作注意事項(xiàng)熱處理前檢查表面是否有脫碳、裂紋等缺陷。這些表面缺陷將嚴(yán)重地降低彈簧的疲勞極限。淬火加熱應(yīng)特別注意防止過熱和脫碳，做好鹽浴脫氧，控制爐氣氣氛,嚴(yán)格控制加熱溫度與時(shí)間。為減少變形，彈簧在加熱時(shí)的裝爐方式，夾具形式和冷卻時(shí)淬入冷卻方法。淬火后要盡快回火，加熱要盡量均勺?；鼗鸷罂炖淠芊乐够鼗鸫嘈院驮斐杀砻鎵簯?yīng)力，提高疲勞強(qiáng)度。質(zhì)量檢查熱處理前鋼材的軋制表面往往就是制成彈簧后的表面,故不應(yīng)有裂紋、折疊、斑疤、發(fā)紋、氣泡、夾層和壓入的氧化皮等。表面脫碳會(huì)顯著降什彈簧的疲勞強(qiáng)度，應(yīng)按規(guī)定檢驗(yàn)脫碳層的深度。熱處理后肉眼或低倍放大鏡觀察彈簧表的不應(yīng)有裂紋、腐蝕麻點(diǎn)和嚴(yán)重的淬火變形。硬度及其均勻性符合規(guī)定。大量生產(chǎn)時(shí)，允許用銼刀抽檢硬度,但必須注意銼痕位置應(yīng)不影響彈簧的最后精度。金相組織應(yīng)是托氏體或托氏體和索氏體的混合組織。板簧裝配后，通常還要進(jìn)行工作載荷下的永久變形以及靜載撓度試驗(yàn)淬火1、 材料能否淬火與含碳量有關(guān)，含碳量高的可以直接淬火，含碳量低的需要進(jìn)行滲碳處理以提高需淬火層的含碳量才可以進(jìn)行淬火處理。注意：淬火只可以進(jìn)行一次??！因?yàn)榇慊鸷蟛牧辖M織結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。再遇到高溫會(huì)使材料的內(nèi)應(yīng)力導(dǎo)致材料碎裂。2、 滲氮主要用于粉末冶金或是軸承鋼等特殊材料的表面處理，以增加材料的表面硬度，但硬度比不上淬火的硬度。然而由于氮的元素穩(wěn)定性，所以對(duì)于材料的表面要求高而硬度要求一般的情況下通常采用滲氮處理。3、 鍍鉻用于一般的材料表面處理，用途為防銹和增加美觀。4、 35、45材料由于含碳量已經(jīng)足夠了不需要進(jìn)行滲碳處理，可以直接進(jìn)行淬火處理。35材料的淬火溫度最高可以到50HRC左右，45材料可以到55HRC以上。相同材料淬火的硬度主要決定于淬火后回火的時(shí)間和回火溫度。回火時(shí)間越短，回火溫度越低，淬火后的硬度越高。但淬火的硬度越高材料越脆，韌性越低。所以硬度的選擇是足夠就好。如果需要高硬度可以采用65、70材料這些含碳量高的材料或是采用含Cr的材料，如40Cr、20CrMnTi這個(gè)問題比較復(fù)雜，摟住可以將你們單位的常用材料說一下，然后讓大家討論一下我們單位是這樣的：常用的材料就是45鋼、HT200，這兩種材料都可鍍鉻、滲碳、滲氮，滲碳、滲氮后的零件顏色是不一樣的，鋼件的是黑色，鑄鐵件的黑中發(fā)紅色，同時(shí)45鋼也可以調(diào)質(zhì)、淬火、正火，45鋼淬火、滲碳可以達(dá)到HRC50-60,滲氮操作者的工藝了，有的和調(diào)質(zhì)的硬度一樣，有的也能達(dá)到HRC45以上10樓說的不錯(cuò)。補(bǔ)充一些：1、 淬火多數(shù)針對(duì)整體材料2、 整體淬火后仍然可能中心最里面材料組織結(jié)構(gòu)不好，比如硬脆等，因此采用低碳鋼表面滲碳滲氮。3、 滲碳滲氮除了增加材料的表面硬度外，耐磨性提高很多。4、 鍍鉻有亮鉻和硬鉻2種，除了防銹和增加美觀外，可以用來修補(bǔ)材料的磨損等。補(bǔ)充一點(diǎn)，鍍鉻有兩種的，一種是裝飾鉻，一種是硬鉻，這種12樓的已經(jīng)說了，其實(shí)鍍硬鉻是比較好的一種增加表面硬度的方法，但是它的優(yōu)缺點(diǎn)很多，所以好多情況下都沒采用。優(yōu)點(diǎn)一，表面光潔度好，優(yōu)點(diǎn)二，不會(huì)生銹，一點(diǎn)銹斑都不會(huì)有；三，鍍的過程中原零件變形小。四，如果零件尺寸不到位，可以通過加幾絲鉻來達(dá)到尺寸（如12樓所說的修補(bǔ)，當(dāng)然了，這是優(yōu)點(diǎn)，也是個(gè)缺點(diǎn)，所以要鍍鉻的零件都要放余量了）。優(yōu)點(diǎn)五，表面比較美觀。缺點(diǎn)一，價(jià)格高，不光鍍的費(fèi)用高，而且鍍后還要再加工。缺點(diǎn)二，不適合表面比較復(fù)雜的零件，缺點(diǎn)三，厚度太薄，一般只有0。05-0。15mm左右，缺點(diǎn)四，對(duì)零件表面的光潔度要求比較高。等等淬火屬于熱處理工藝，提高零件硬度，一般中碳，高碳鋼都采取淬火處理，低碳鋼如20Cr，一般是先進(jìn)行滲碳，然后在進(jìn)行淬火處理，至于滲氮的作用是提高硬度和耐磨強(qiáng)度，鍍鉻分為裝飾鉻和硬鉻，前者是為了美觀，抗腐蝕，后者可以提高硬度1、 材料能否淬火與含碳量有關(guān)，含碳量高的可以直接淬火，含碳量低的需要進(jìn)行滲碳處理以提高需淬火層的含碳量才可以進(jìn)行淬火處理。2、 滲氮主要用于粉末冶金或是軸承鋼等特殊材料的表面處理，以增加材料的表面硬度，但硬度比不上淬火的硬度。然而由于氮的元素穩(wěn)定性，所以對(duì)于材料的表面要求高而硬度要求一般的情況下通常采用滲氮處理。3、 鍍鉻用于一般的材料表面處理，用途為防銹和增加美觀。4、 35、45材料由于含碳量已經(jīng)足夠了不需要進(jìn)行滲碳處理，可以直接進(jìn)