A. 弹簧钢淬火后要求表面要硬，又不容易断。工件大小在7*8*45。最好真空淬
弹簧钢的特点—弹簧主要在动载荷下工作,即在冲击、振动的条件下,或在交变应力作用下工作,利用弹性变形来吸收冲击能量,起缓冲作用。
由于弹簧经常承受振动和长期在享变应力作用下工作,主要是疲劳破坏,故弹簧钢必须具有高的弹性极限和高疲劳极限。此外,还应有足够的韧性和塑性,以防止在冲击力作用下突然脆断。
在工艺性论方面,弹簧钢应具有较好的淬透性和低的过热、脱碳敏感性。降低弹簧表面粗糙度能提高疲劳寿命。
为了获得所需的性能,弹簧钢必须具有较高的含碳量。碳素弹簧钢的含碳量在0.6-0.9％之间,由于碳素弹簧钢的淬透性差,故只用于制造截面尺寸不超过10-15mm的弹簧。对于截面尺寸较大的弹簧,必须采用合金弹簧钢。合金弹簧钢碳含量在0.45-0.75％之间,加入的合金元素有mn ,si ,w ,v ,mo等。它们的主要作用是提高淬透性和回火稳定性,强化铁素体和细化晶粒,有效地改善弹簧钢的力学性能,其中cr ,w ,mo还能提高钢的高温强度。
在热状态下成型的弹簧(直径或厚度一般在10mm以上)
在冷状态下成型的弹簧(直径或厚度一般在10mm以下)
热成型弹簧的热处理工艺--用这种方法成型弹簧多数是将热成型和热处理结合在一起进行的,而螺旋弹簧则大多数是在热成型后再进行热处理。这种弹簧钢的热处理方式是淬火+中温回火,热处理后组织为回火托氏体。这种组织的弹性极限和屈服极限高,并有一定的韧性。
冷成型弹簧的热处理工艺--对于用冷轧钢板、钢带或冷拉钢丝制成的弹簧,由于冷塑性变形使材料强化,己达到弹簧所要求的性能。故弹簧成型后只需在250c左右范围内,保温30min左右的去应力处理,以消除冷成型弹簧的门应力,并使弹簧定型即可。
耐热弹簧钢的热处理--内燃机的气阀弹簧是在较高温度下工作,有的还存在腐蚀性气氛,因此必须选用特殊的弹簧钢和合适的热处理规范。
弹簧淬火时常见的缺陷及防止措施
(1)脱碳(降低使用寿命)--1、采用盐浴炉或拄制气氛加热炉加热。2、采用快速加热工艺。
(2)淬火后硬度不足,非马氏体数量较多,心部出现铁素体(产全残余变形,降低使用寿命)--1、选用淬透性较好的材料。2、改善淬火冷却剂的冷却能力。3、弹簧进入冷却剂的温度应控制在ar3以上。4、适当提高淬火加热温度。
(3)过热(脆性增加)--1、严格控制成型及淬火加热温度。2、加强淬火时的金相检验。
(4)开裂(脆性增加,严重降低使用寿命)--1、控制淬火加热温度。2、淬火时冷到250-300c时,取出空冷。3、及时回火
提高弹簧质量的措施
(1)形变热处理--将钢的变形强化与热处理强化两者结合起来,以进一步提高钢的强度和韧性。形变热处理有高、中、低温之分。高温形变热处理是在稳远的奥氏体状态下产生形变后立即淬火,也可与锻造或热轧结合起来,即热成型后立即淬火。形变热处理己应用于汽车板簧生产中。(60si2mn)
(2)弹簧的等温淬火--对于直径较小或透透性足够的弹簧可采用等温淬火,它不仅能减少变形,而且还能提高强韧性,在等温淬火后最好再进行一次回火,可提高弹性极限,回火温度与等温淬火温度相同。
(3)弹簧的松弛处理--弹簧长时间在外力作用下工作,由于应力松弛的结果会产生微量的永久(塑性)变形,特别是高温工作的弹簧,在高温下应力松弛现象更为严重,使弹簧的精度降低,这对于一般精密弹簧是不允许的。因此,这类弹簧在淬火,回火后应进行松弛处理--对弹簧预先加载荷,使其变形量超过弹簧工作时可能产生的变形量。然后在高于工作温度20c的条件下加热,保温8-24h。
(4)低温碳氮共渗--采用回火与低温碳氮共渗(软氮化)相结合的工艺,能显著提高弹簧的疲劳寿命及耐蚀性,此工艺多用于卷簧。
(5)喷丸处理--划痕、折叠、氧化脱碳等表面缺陷往往会成为弹簧工作时应力集中的地方和疲劳断裂源。若用细小的钢丸高速喷打弹簧表面,不仅改善弹簧表面质量,提高表面强度,并使表面处于压应力状态,从而提高弹簧疲劳强度和使用寿命。
操作注意事项
(1)热处理前检查表面是否有脱碳、裂纹等缺陷。这些表面缺陷将严重地降低弹簧的疲劳极限。
(2)淬火加热应特别注意防止过热和脱碳,做好盐浴脱氧,控制炉气气氛,严格控制加热温度与时间
(3)为减少变形,弹簧在加热时的装炉方式,夹具形式和冷却时淬入冷却方法。
(4)淬火后要尽快回火,加热要尽量均勺。回火后快冷能防止回火脆性和造成表面压应力,提高疲劳强度。
质量检查
热处理前--(1)钢材的轧制表面往往就是制成弹簧后的表面,故不应有裂纹、折叠、斑疤、发纹、气泡、夹层和压入的氧化皮等。
(2)表面脱碳会显著降什弹簧的疲劳强度,应按规定检验脱碳层的深度。
热处理后--(1)肉眼或低倍放大镜观察弹簧表的不应有裂纹、腐蚀麻点和严重的淬火变形。
(2)硬度及其均匀性符合规定。大量生产时,允许用锉刀抽检硬度,但必须注意锉痕位置应不影响弹簧的最后精度。
(3)金相组织应是托氏体或托氏体和索氏体的混合组织。
(4)板簧装配后,通常还要进行工作载荷下的永久变形以及静载挠度试验。
各种弹簧钢的热处理规范及硬度要求
钢号 淬火温度 淬火介质 硬度要求 回火温度 冷却介质 硬度要求 应用范围
65 780-830 水或油 400-600 线径小于12-15mm的螺旋弹簧、弹簧垫圈
65mn 810-830 油或水 >60 370-400 水 42-50 5-10mm的板簧片及7-10mm的卷簧
50crv 850-870 油 >58 400-55 水 45-50 截面较大和较重要的板簧片及螺旋弹簧
50crv 850-870 油 >58 370-420 45-52 300c以下工作的高温弹簧
60si2mna 860-880 油 >60 500-520 水 hb363-444 厚度8-12mm的板簧片
耐热弹簧钢的材料选用和最高使用温度的热处理规范
钢号 最高使用温度 热成型(度) 淬火温度 回火温度
50crva 300 880-900 850-870油 430-500
4cr13 400 850-1050 980-1050空冷 540-560
冷拉18-8型不锈钢丝 400 冷卷 去应力回火400c,15-60min
w18cr4v 600 1000-1200 1280-1290油或空冷 700
60si2mna 250 880-900 860-880油 350
常用弹簧钢的等温淬火规范
钢号 加热温度 等温淬火温度 等温保持时间 硬度hrc
t10a 800+-10 250-360 10-30 40-53
65 820+-10 320-340 15-30 46-48
65mn 820+-10 270 / 320-340 15-30 52-54 / 46-48
50crva 850+-10 300 30-45 52
60si2mna 87+-10 280 30-45 52
50crv钢气阀弹簧低温碳氮共渗(软氮化)与普通热处理后疲劳性能比较
热处理工艺 断裂应变周次 断裂后残余变形(mm) 室内耐大气腐蚀试验
860c油淬,420c回火1h 1.78*10000 2.4 发黑后未上油,14天后出现锈斑
860c油淬,480c软氮化3h >=100*10000 0.2 850天以上未生锈
860c油淬,510c软氮化3h >=100*10000 0.6 850天以上未生锈
B. 郑州303不锈钢钢带
精密不锈钢钢带在板形控制方面，近20年来，先后开发了一系列先进的板形控制技术。通过采用一定的轧辊辊形配以弯辊、窜辊等技术，满足了用户对板形质量精度日趋严格的要求。在轧机的出入口分别安装两根板形测量辊，郑州303不锈钢钢带，板形测量辊沿轴向安装了众多的压力传感器，带钢在轧制过程压在板形测量辊上，因而板形测量辊内的压力传感器的输出信号随带钢板形的变化而变化，郑州303不锈钢钢带，这些信号经板形控制系统综合处理后作用于液压阀，液压阀的动作对支撑辊的偏心轮进行微调，同时这些信号也控制第1中间辊的横移，郑州303不锈钢钢带，这样带钢的板形得到有效的控制。精密不锈钢带的宽度大都是在610mm以下的。郑州303不锈钢钢带
304—通用型号；即18/8不锈钢。GB牌号为0Cr18Ni9。304型普遍使用的材料。耐腐蚀性，耐热性、机械性能良好，深冲压、弯曲等常温加工性能较好，热处理后不会硬化、在建筑中能经受一般的锈蚀，可抵抗食品加工介质浸蚀（但含有浓酸和氯化物成分的高温状态可能出现腐蚀），能抵抗有机化合物、染料和普遍的各种各样的无机化合物。在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢，具有美观的表面和耐腐蚀性能好，不必经过镀色等表面处理，而发挥所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种，通常称为 不锈钢。表示性能的有13铬钢，18-铬镍钢等高合金钢。从金相学角度分析，因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜，这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性，钢必须含有12%以上的铬。天津弹簧钢带精密不锈钢带极薄化、度化、高精度 化的性能要求对轧制工艺提出了很高的要求。
精密不锈钢钢带弹簧钢钢带的张力控制，20辊轧机的张力控制系统采用了间接张力和直接张力混合控制的办法，在钢带咬入 卷取机钳口后建张过程中，采用速度控制系统进行间接张力控制，即速度、电流、电压三闭环电枢控制，由于卷取机的低速爬行线速度一般较主轧机的爬行穿带速度提高5%～10%，因此，不锈钢钢带弹簧钢钢带很快张紧，当此张力值达到设定值的 70%～80%时，系统自动转为直接张力控制，张力调节器投入工作中，实现张力、电流、电压三闭环控制。
合金弹簧钢是在碳素钢的基础上，通过适当加入一种或几种合金元素来提高钢的力学性能、淬透性和其他性能，以满足制造各种弹簧所需性能的钢。合金弹簧钢的基本组成系列有，硅锰弹簧钢、硅铬弹簧钢、铬锰弹簧钢、铬钒弹簧钢、钨铬钒弹簧钢等。在这些系列的基础上，有一些牌号为了提高其某些方面的性能而加入了钼、钒或硼等合金元素。弹簧钢材有热轧材、冷拉钢材、冷轧钢带等。弹簧钢的冶炼是很重要的，必须保证有优良的冶金质量，不仅要保证准确的化学成分，而且要有高纯净度，硫、磷、氧、氮等含量要低，钢质均匀性、稳定性要好。弹簧钢的冶金质量应达到优良钢的水平。精密不锈钢带作为不锈钢板带领域中的较好产品，具备优异的强度、精度、表面光洁度等性能。
合金弹簧钢丝也可以冷拉态交货，或经退火、正火、回火处理后交货，制成弹簧后再淬火、回火。其性能不如油淬火钢丝均匀、稳定，生产效率也低，成本高，多用于小批量弹簧生产。此外，较近也研究了用高频感应加热处理度弹簧钢丝的工艺。冷拉钢丝在连续感应加热装置上进行淬火和回火，其内部组织均匀、细小，塑性和韧性以及弹减抗力、疲劳极限、断裂韧性等都明显优于常规处理的钢丝。这种钢丝在美国、日本都已有生产，制造汽车、摩托车的悬挂弹簧、发动机阀门弹簧，卡车、拖车等的紧急制动弹簧及各种度机械弹簧，使用效果令人满意。另外，感应加热处理在弹簧扁钢生产上也得到应用。锈钢精密钢带并非普通冷轧板，也非改轧料。天津弹簧钢带
合金弹簧钢的基本组成系列有，硅锰弹簧钢、硅铬弹簧钢、铬锰弹簧钢、铬钒弹簧钢、钨铬钒弹簧钢等。郑州303不锈钢钢带
不锈钢精密钢带作为不锈钢板带领域中的比较好产品，具备优异的强度、精度、表面光洁度等性能，在航空航天、石油化工、汽车、纺织、电子、家电、计算机和精密机加工等支柱行业中有着普遍的应用。不锈钢精密钢带的尺寸范围。与常规不锈钢薄板不同，精密不锈钢带是指特殊极薄规格的冷轧不锈钢带，厚度通常小于0.3mm，一般在0.05~0.3mm之间，更薄的则称为不锈钢箔。但这并非严格的区分。很多工厂0.3~1mm的厚度也称为精密钢带。如国内太钢的精密带钢厚度范围在0.02~0.5mm之间，而日本日新制钢则把厚度范围为0.02~0.25mm之间称为不锈钢箔。厚度的划分，和厂家设备的生产能力与产品定位有关。郑州303不锈钢钢带
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