汽车弹簧的热处理

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汽车上的弹簧很多，用量最大的是汽车钢板弹簧。CA－141汽车为例：有56片，计283.4kg。其它各种弹簧146种、374件、计11.1kg。这还不包括由标准件厂供给的弹簧垫圈、卡簧等弹簧和仪表、电器件厂配套用的弹簧。弹簧的外形多种多样，使用要求也不同。最重要的汽车弹簧有气门弹簧、悬架螺旋弹簧、钢板弹簧、扭杆弹簧及离合器膜片弹簧。
汽车用弹簧材料多数为中碳合金弹簧钢。上述5类弹簧的材料、热处理工艺及产品的技术要求。弹簧的最终热处理是淬火和回火，淬火温度应为Ac3以上30～50℃，很多弹簧是热成形淬火，要保证成形所需温度，要计入成形过程中温度下降，炉口的温度又低于炉内温度，所以炉温比上述温度高。为了保证合金元素的固溶，对于感应加热温度应更高。回火温度是据产品的技术要求（如硬度）来确定的，此外盐浴炉的回火温度要比电阻炉高些，而回火时间则相应短些。表中所列温度仅供参考，应据实际情况作适当调整。

冷成形的弹簧应作去应力退火。此外，有些弹簧冷成形过程中需进行再结晶退火或正火等热处理工艺。这些工艺将在后面分别讨论。
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气门弹簧
气门弹簧是内燃机的关键零件，它和凸轮轴、挺杆、进排气阀门一起控制发动机的进气和排气。气门弹簧的服役条件苛刻，每分钟振动频率高达2500～3000次，工作应力高达700～800MPa，工作温度高达120～150℃。在这种条件下长期工作（2.3×107次以上应力循环）后不允许有疲劳裂纹、断裂破坏，永久变形不能大于规定值，负荷特性不许过多下降、即抗应力松驰（在应变恒定条件下，应力随时间延长而下降称应力松驰）特性高。气门弹簧的断裂事故所产生的后果是很严重的，因此，它被汽车、内燃机行业列为作用极其重要的“A”类零件。
气门弹簧的钢丝直径d大多在2.5～5.5mm范围内，常用油淬火－回火或退火状态的弹簧钢丝。油淬火钢丝卷成弹簧后只需去应力退火处理，最佳的去应力退火可取得最低松驰率，如50CrVA为400℃。而退火状态弹簧钢丝卷簧后应进行淬火、回火处理，淬火易脱碳、变形，对使用性能影响很大。为了保证气门弹簧的品质稳定，现在汽车的气门弹簧已普遍使用油淬火－回火弹簧钢丝。这种纲丝的弹簧组织均匀一致，它们在钢厂经过剥皮和两次涡流探伤（周向和纵向）有缺陷的部位均已在出钢厂前用色漆标记。
图2-4-16是90年代先进水平的气门弹簧生产线。该线年产量1000万个气门弹簧。气门弹簧直径17～42mm，高度30～70mm，线径2.5～4.5mm，生产工人每班7人。
  该线上的分选器是用色斑探测器自动剔除不合格件。该线能自动控制弹簧的选料长度。卷簧后在回火炉进行回火处理、回火后快冷。喷丸是逐个通过的，喷丸效果稳定均一。为保证轿车气门弹簧具有足够高的抗松驰特性，它们均应通过200～250℃的热定形处理（488发动机气门弹簧是压缩至并圈在240℃保温20min）后快冷完成的。中型载货汽车的气门弹簧只需在室温压并3～5次，以保证服役后尺寸稳定。
最后，成品尚需100％检测，通过负荷分类机将气门弹簧按负荷特性进行分类，并自动上色记。此外还对弹簧的内外径、自由高度、垂直度等尺寸自动检测，还应探伤剔除有裂纹、折叠、气泡、划痕等缺陷的气门弹簧，合格件经喷腊或浸防锈液后包装。

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