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弹簧材料的热处理技术都有哪些


弹簧其实就是一种需要靠自身的特性来进行工作的一种常见的零件。由于是利用弹性材料制成的部件一般会在外力的作用下发生变形,并在去除外力后恢复其原始状态,通常由弹簧钢制成。弹簧类型复杂多样。它们分为螺旋弹簧、螺旋弹簧、板簧、异形弹簧等。弹簧材料的选择应根据弹簧载荷特性、应力状态、应力大小、工作温度、环境介质、使用寿命、导电和磁性要求、工艺性能、材料来源、价格等因素来确定。
在确定材料的截面形状和尺寸时,应优先考虑国家标准和部颁标准中规定的系列尺寸,并尽可能避免非标准系列材料。中小型弹簧,特别是螺旋拉伸弹簧,应优先选用强化钢丝、铅浴等温冷拉钢丝和油淬回火钢丝,它们比普通调质钢丝具有更高的强度和更好的表面质量,更高的疲劳性能,加工简单,工艺性好,质量稳定。弹簧热处理强化技术

一、弹簧材料的热处理技术都有哪些?

(1)保护气氛热处理:中国对弹簧、油淬回火钢丝和钢丝直径小于15毫米的回火钢丝进行保护性大气热处理。保护气氛热处理可以消除表面脱碳和氧化,提高材料的表面质量。
(2)感应加热或保护气氛感应加热热处理:这一过程通常在螺旋弹簧形成之前在金属丝上进行。一些弹簧工厂将钢丝热处理与弹簧制造结合起来,以降低成本。感应加热处理强化效果好,感应加热速度快,有利于细化晶粒,减少表面脱碳,能充分发挥和提高材料的强度和韧性。
(3)表面氮化热处理技术:近年来,高应力气门弹簧或其他高应力离合器弹簧也采用了表面氮化技术,以实现可靠的疲劳寿命。更先进的技术是低温气体渗氮。渗氮温度一般为(450 ~ 470)℃,气体渗氮时间为(5 ~ 20)小时。弹簧喷丸强化工艺
(4)组合喷丸技术:组合喷丸通常也称为多重喷丸工艺。最经济的方法是使用二次喷丸。这是通过用不同直径的射弹喷丸来实现的。较大的颗粒首次用于获得残余压应力和表面光洁度。
(5)应力喷丸技术:应力喷丸也是一种相对经典的喷丸工艺,只是因为它难以应用于大规模生产,但近年来,由于应力喷丸设备的快速发展,它在大规模生产高应力汽车悬架弹簧方面取得了很大进展。特别是应力强化喷丸与其他喷丸工艺的联合应用,具有良好的强化效果。应力抛丸的预应力一般设定在(700 ~ 800)兆帕。应力抛丸后,残余应力峰值可达(1200 ~ 1500)兆帕,从而获得较高的疲劳强度。
(6)弹簧的热压工艺:主要应用于要求高抗永久变形能力的螺旋弹簧,这是一种防止永久变形的高水平稳定工艺。除了显著提高抗永久变形能力,热压工艺还可以提高疲劳寿命。
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