弹簧热处理之淬火

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目前,大型弹簧成形加热和淬火加热,多采用火焰炉或电炉。为了防止或减轻表面氧化和脱碳,得到较高的表面质量,最好采用可控制气氛的加热炉,或使炉中气氛略带还原性,并采用高温快速加热的方法。对中小弹簧,可用脱氧良好的盐浴炉进行淬火加热。

    对于一般热卷螺旋弹簧、热弯板簧以及热冲压的碟形弹簧,最好是在热成形之后,利用其余热立即淬火。这样可以省去一次加热,减少弹簧的氧化脱碳程度,既经济又改善了弹簧的表面质量。例如钢板弹簧目前采用的热处理工艺是在900—925C弯片之后,在850~880℃入油淬火。若受条件限制,也可在成形之后重新加热淬火。

    冷成形的弹簧剩余应力较大,在淬火加热时,由于剩余应力的释放,变形较大。为了保证弹簧尺寸精度,可在淬火之前加一次去应力退火处理,这样可以减轻淬火加热变形程度。

    弹簧的淬火温度可根据弹簧材料的临界温度而定。淬火后弹簧材料的金相组织中,应无自由铁素体和渗碳体,以免导致不均匀变形或疲劳强度的下降。淬火加热时,应尽量防止氧化和脱碳。为了保证弹簧的质量,在<弹簧钢材的技术标准和各种金属弹簧的制造与验收技术条件中,对脱碳层的深度都有明确规定。

  弹簧淬火宜在油中冷却,以避免变形和开裂。用尺寸较大的碳钢材料制造的弹簧,当要求不高时可用水冷。

  同时采用正确的加热和冷却方法外,有时还采用专用淬火夹具进行成形淬火,这样可以减小变形量,例如板簧在弯板机上淬火,中、小型螺旋弹簧装在心轴上或专用夹具上进行加热和冷却。