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    山西定襄廠家是如何控制鍛件熱成形彈簧鋼熱處理的質量

    2019-04-08 16:00 山西大型鍛造廠家
          熱成形彈簧鋼一般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度,較高的彈性極限、屈強比和最高的疲勞強度,常用的熱處理工藝是淬火和中溫回火,得到回火托氏體組織。因此,要求彈簧鋼要有足夠的淬透性。對于淬透深度的要求,應視彈簧受力狀態而定。受力不大的彈簧,心部應不少于50%的馬氏體;受力大的彈簧,心部的馬氏體應不少于80%。
          1.淬火工藝及質量控制
          (1)淬火溫度。大量生產的板彈簧和螺旋彈簧,一般是采用加熱—成形—淬火—回火的連續方式進行。加熱時爐中的氣氛應嚴加控制,以免形成氧化皮和脫碳而影響淬火質量。由于生產是連續進行的,所以淬火加熱溫度比通常適當提高一些,通常為850-950℃,成形后利用余熱淬火。鍛造余熱淬火,實質上就是高溫形變熱處理,即鍛造時控制溫度,然后直接淬火、回火。它既能節約能源、簡化工序,又能細化組織,提高鍛件的強韌性。但要控制成形加熱溫度和淬火溫度,加熱溫度不得超過950℃,否則將導致奧氏體晶粒粗大,表層嚴重氧化和脫碳。若成形后溫度尚高于淬火溫度時,可空冷至淬火溫度再淬火。此外,淬火溫度也不能過低,否則組織中會出現未溶鐵素體,以及合金化均勻程度差,導致鋼的淬透性降低,這些都不利于疲勞強度的提高。
          (2)淬火加熱時間。彈簧鋼一般規定每25mm保溫30min。原始組織為球化退火組織時,時間可適當延長;原始組織為軋制狀態時,時間可適當縮短。

          (3)淬火冷卻。彈簧熱成形后應立即油淬,成形后到油淬的間隔時間應控制在30s內,目的是防止晶粒長大。油的淬冷烈度H=0.3-0.4時,油溫為40-80℃, 并需攪拌。對于尺寸較大的彈簧,要使心部發生馬氏體轉變,需在油中保持一定的時間,避免非馬氏體組織的出現。若組織中出現貝氏體、托氏體時,就說明淬火冷卻不充分。


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          2.馬氏體分級淬火和貝氏體等溫淬火
          為了減少彈簧的畸變、避免開裂、提高強韌性和產品質量,目前生產上廣泛采用馬氏體分級淬火和貝氏體等溫淬火。此外,獲得20%-50% (體積分數)下貝氏體和馬氏體(余量)的雙相組織的等溫淬火也有良好的發展前景。
          等溫或分級淬火的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),其使用溫度為150-500℃)和金屬浴(主要為鋁、錫、鉍、鎘等元素組成的低熔點合金,使用溫度為100-800℃)。由于熱浴的冷卻能力限制,只有截面積較小的彈簧才采用這種工藝。
          3.回火工藝及質量控制
          回火溫度是根據彈簧鋼種、使用條件和回火硬度等而定,一般為400-550℃。
          回火時間以每25mm保溫60min計算。延長回火時間將使彈簧鋼的硬度逐步降低, 而回火溫度的提高使鋼軟化的速度更快。所以,在生產中控制回火溫度比控制回火時間更嚴格和重要。由于彈簧鋼的回火溫度是處于回火脆性產生的溫度范圍,為防止鍛件回火脆性,回火后應水冷或油冷。
          為減少彈簧淬火時的變形,卷繞成簧后最好先進行定型回火然后再淬火。雖然經過定型回火,但淬火后還是會有一定的變形,需通過矯正才能達到幾何尺寸要求。因此,在最終回火前應在夾具上進行矯正回火,最后再進行穩定彈性和保證幾何尺寸的最終回火。定型回火和矯正回火的回火溫度基本相同,一般取350-400℃。

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