精密弹簧热处理方法
弹簧强化的后处理

弹簧强化的后处理弹簧热处理的目的就是在于充分发挥材料的潜力,使之达到或接近最佳的力学性能,从而保证弹簧在使用状态下长期可靠地工作。
1.形变热处理:形变热处理是将钢的变形强化与热处理强化两者结合起来,进一步提高钢的强度和韧性。
形变热处理有高温、中温和低温之分。
高温形变热处理是在稳定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。
60Si2Mn钢制造的汽车板簧,经高温形变热处理(930℃+热性变量18%,油淬)后,采用650℃×3.25min的高温快速回火,其强度和疲劳寿命都得到很大提高。
2.弹簧的等温淬火:对于直径较小或淬透性足够的弹簧可采用等温淬火,它不仅能减少变心,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,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。
热处理工艺: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20℃的条件下加热,保温8~24h。
4.喷丸处理:喷丸处理是目前应用最广泛的改善弹簧表面质量的方法之一。
弹簧要求有较高的表面质量,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,进行喷丸处理,不仅改善弹簧表面质量,提高表面强度,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。
随着机械向高速、重载荷、质量轻、体积小的方向发展,对弹簧也提出了更高的要求。
为了消除不利的剩余应力,改善弹簧产品表面的应力分布状况、获得高的有益应力,除了在选择材料和热处理中采取措施外,在弹簧的制造中,经常使用机械强化工艺。
【弹簧处理工艺】复位弹簧工作原理

【弹簧处理工艺】复位弹簧工作原理弹簧处理工艺弹簧处理工艺1整定处理Setting又称“立定处理”。
将热处理后的压缩弹簧压缩到工作极限载荷下的高度或压并高度(拉伸弹簧拉伸到工作极限载荷下的长度,扭转弹簧扭转到工作极限扭转角),一次或多次短暂压缩(拉伸、扭转)以达到稳定弹簧几何尺寸为主要目的的一种工艺方法。
2加温整定处理Hot-setting又称“加温立定处理”。
在高于弹簧工作温度条件下的立定处理。
3强压处理[Compressive]prestressing将压缩弹簧压缩至弹簧材料表层产生有益的与工作应力反向的残余应力,以达到提高弹簧承载能力和稳定几何尺寸的一种工艺方法。
4加温强压处理Hot-[compressive]prestressing在高于弹簧工作条件下进行的强压处理5强拉处理[tension]prestressing将拉伸弹簧拉伸至弹簧材料表面产生有益的与工作应力反向的残余应力,以提高弹簧承载能力和稳定其几何尺寸的一种工艺方法。
6加温强拉处理Hot[tension]prestressing在高于弹簧工作温度条件下进行的强拉处理7强扭处理[torsion]prestressing将扭转弹簧扭转至弹簧材料表层产生有益的与工作应力反向的残余应力,以提高弹簧承载能力和稳定其几何尺寸的一种工艺方法。
8加温强扭处理Hot[torsion]prestressing高于弹簧工作温度条件下进行的强扭处理。
几种常见弹簧介绍(1)控制直径(Controllingdiameter)(a)外径、(b)内径、(c)所套管之内径、(d)所穿圆杆之外径。
(2)钢丝或钢杆之尺寸(Wireorbarsize)。
(3)材料(种类及等级)。
(4)圈数:(a)总圈数及(b)右旋或左旋。
(5)末端之形式(Styleofends)。
(6)在某一挠区长度下之负荷。
(7)一寸至几寸长度变化范围内之负荷比率。
(8)最大体高“自由长”(Maximumsolidheight)。
弹簧的制造工艺流程

弹簧的制造工艺流程弹簧的制造工艺流程在现代工业生产中,弹簧作为一种重要的机械零件,广泛应用于各个领域。
从汽车制造到家电、玩具等,弹簧在其中发挥着至关重要的作用。
然而,对于普通消费者来说,弹簧的制造过程常常被忽略。
本文将以从简到繁的方式,深入探讨弹簧的制造工艺流程,帮助读者更全面、深刻地了解弹簧的生产过程。
1. 弹簧的基本概念和用途在开始探讨弹簧的制造工艺之前,我们先来了解一下弹簧的基本概念和用途。
弹簧是一种有弹性的机械元件,它可以储存和释放力量,常用于控制、支撑、挤压等方面。
在汽车悬挂系统中,弹簧可以减震和支撑车身;在钟表中,弹簧则是控制时间精确度的关键部件。
可以说,弹簧在现代生活中随处可见,发挥着重要的功能。
2. 原材料的选择和加工弹簧的制造过程始于原材料的选择和加工。
一般情况下,常用的原材料包括不锈钢、碳钢等。
根据不同的应用领域和要求,制造者会选择不同材料的弹簧。
原材料的加工通常包括铸造、锻造、拉丝等工艺,以获得满足要求的弹簧材料。
3. 弹簧的成型在原材料加工完毕后,接下来是弹簧的成型工艺。
成型工艺通常有冷却成型和热卷制两种主要方式。
冷却成型是指通过外力和模具将原材料弯曲成所需形状的方式,适用于小型或精密弹簧的制造。
热卷制是将原材料加热至特定温度后,通过滚轮等设备将其成型。
热卷制适用于大型和复杂弹簧的制造,具有较高的生产效率和稳定性。
4. 钢丝的处理和加工弹簧中所使用的钢丝是一种重要的材料,它需要经过一系列的处理和加工过程。
钢丝会经过表面处理工艺,如酸洗、镀锌等,以提高其耐腐蚀性。
接下来,钢丝会通过预拉伸、轧制、切割等加工工艺,以获得符合规格要求的成品钢丝。
5. 弹簧的热处理为了提高弹簧的力学性能和使用寿命,弹簧通常需要进行热处理。
热处理是通过加热和冷却的方式,改变弹簧的组织结构和性能。
常见的热处理工艺包括淬火、回火、退火等。
通过合理的热处理工艺,可以使弹簧具有更好的弹性和耐久性。
6. 表面处理和涂层为了提高弹簧的表面质量和耐腐蚀性,通常还需要进行表面处理和涂层。
60Si2Mn弹簧钢热处理工艺及组织性能研究

60Si2Mn弹簧钢热处理工艺及组织性能研究任务书1.课题意义及目标学生应通过本次毕业设计,运用所学过的金属学及热处理等专业知识,了解60Si2Mn钢的概况;熟悉60Si2Mn钢的热处理工艺方法;认识60Si2Mn热处理前后金相组织;找出热处理对60Si2Mn钢组织和力学性能的影响规律,为优化热处理工艺提高零件质量提供一定的理论依据。
2.主要任务(1)制定60Si2Mn钢热处理工艺,进行热处理实验。
(2)制备金相试样,观察分析60Si2Mn钢热处理前后的显微组织。
(3)测定60Si2Mn钢热处理前后力学性能,包括拉伸性能、硬度、冲击韧性等。
(4)分析热处理工艺、组织结构与力学性能之间的关系。
(5)撰写毕业论文。
结构完整,层次分明,语言顺畅;避免错别字和错误标点符号;格式符合太原工业学院学位论文格式的统一要求。
3.主要参考资料[1] 杨凌平. 60Si2Mn的应用及热处理[J]. 模具工程,2005,(6):1-5.[2] 程尔泽. 60Si2Mn弹簧钢热处理工艺与性能的关系[J]. 理化检验-物理分册,1997 ,33(3):24-30.[3] 金宝安,杨霄,朱国辉,等. 60Si2Mn弹簧钢碳化物快速球化工艺研究[J]. 安徽工业大学学报,2011,28(1):16-18.[ 4] 崔忠圻,覃耀春.金属学与热处理[M]. 北京,机械工业出版社,2007:230-308. 4.进度安排审核人:年月日60Si2Mn弹簧钢热处理工艺及组织性能研究摘要:通过对同60Si2Mn弹簧钢进行不同的热处理,测定强度、硬度、塑韧性的变化情况,对比真空条件和普通条件下热处理结果分析我们可以得到,真空条件下的热处理可以有效的改善硅锰钢容易脱碳的缺陷,真空球化热处理后,材料的硬度比普通热处理高。
不同条件下进行热处理的结果表明:对60Si2Mn弹簧钢进行球化退火+870℃淬火(油淬)+350℃中温回火的热处理,60Si2Mn的综合力学性能是最好的,在现有条件下是一种理想的热处理工艺。
70mn弹簧钢丝热处理

70mn弹簧钢丝热处理摘要:I.70mn 弹簧钢丝热处理的背景和重要性II.70mn 弹簧钢丝的特性及应用领域III.70mn 弹簧钢丝热处理的工艺流程IV.70mn 弹簧钢丝热处理后的性能提升V.70mn 弹簧钢丝热处理过程中可能出现的问题及解决方法VI.总结正文:I.70mn 弹簧钢丝热处理的背景和重要性弹簧钢丝是一种常见的金属材料,广泛应用于各种工业领域。
其中,70mn 弹簧钢丝因其良好的弹性和抗疲劳性,成为弹簧制造领域的理想材料。
然而,在使用过程中,为了提高70mn 弹簧钢丝的性能,必须进行热处理。
因此,对70mn 弹簧钢丝的热处理技术进行研究,对于提高弹簧钢丝的性能具有重要意义。
II.70mn 弹簧钢丝的特性及应用领域70mn 弹簧钢丝是一种高碳钢丝,具有较高的弹性极限和疲劳极限,以及良好的耐磨性。
因此,它广泛应用于各种弹簧、弹性元件和减震器等部件的制造。
III.70mn 弹簧钢丝热处理的工艺流程70mn 弹簧钢丝的热处理工艺主要包括淬火、回火和时效处理。
首先,将钢丝加热到淬火温度,然后迅速冷却,以提高钢丝的硬度和强度。
接着,对淬火后的钢丝进行回火处理,以降低钢丝的硬度,提高钢丝的韧性。
最后,进行时效处理,使钢丝的性能更加稳定。
IV.70mn 弹簧钢丝热处理后的性能提升经过热处理,70mn 弹簧钢丝的性能得到了显著提升。
淬火处理使钢丝的硬度和强度达到峰值,而回火处理则使钢丝的韧性得到改善。
时效处理则进一步提高了钢丝的抗疲劳性和稳定性。
V.70mn 弹簧钢丝热处理过程中可能出现的问题及解决方法在70mn 弹簧钢丝的热处理过程中,可能会出现淬火不足、回火不足或时效不足等问题。
这些问题会导致钢丝的性能不稳定,甚至出现断裂等严重后果。
因此,必须对热处理过程进行严格的监控,确保每个环节都达到预期的效果。
对于出现的问题,要及时分析原因,采取相应的解决措施。
VI.总结70mn 弹簧钢丝热处理是提高钢丝性能的重要手段。
四种热处理方式

淬火Quenching钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上某一温度,保温一段时间,使之全部或部分奥氏体1化,然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺。
通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。
淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变,得到马氏体或贝氏体组织,然后配合以不同温度的回火,以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等,从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。
也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。
淬火工艺将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间,随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。
常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。
淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性,因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件(如齿轮、轧辊、渗碳零件等)。
通过淬火与不同温度的回火配合,可以大幅度提高金属的强度、韧性及疲劳强度,并可获得这些性能之间的配合(综合机械性能)以满足不同的使用要求。
另外淬火还可使一些特殊性能的钢获得一定的物理化学性能,如淬火使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提高其耐蚀性等。
淬火工艺主要用于钢件。
常用的钢在加热到临界温度以上时,原有在室温下的组织将全部或大部转变为奥氏体。
随后将钢浸入水或油中快速冷却,奥氏体即转变为马氏体。
与钢中其他组织相比,马氏体硬度最高。
淬火时的快速冷却会使工件内部产生内应力,当其大到一定程度时工件便会发生扭曲变形甚至开裂。
为此必须选择合适的冷却方法。
根据冷却方法,淬火工艺分为单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火4类。
淬火工件的硬度淬火工件的硬度影响了淬火的效果。
淬火工件一般采用洛氏硬度计,测试HRC硬度。
淬火的薄硬钢板和表面淬火工件可测试HRA的硬度。
厚度小于0.8mm的淬火钢板、浅层表面淬火工件和直径小于5mm的淬火钢棒,可改用表面洛氏硬度计,测试HRN硬度。
常用钢材热处理方法及目的

常用钢材热处理方法及目的常用钢材热处理方法一.淬火将钢制零件加热到临界温度以上40~60℃,保持一定时间并快速冷却的热处理方法称为淬火。
常用的快速冷却介质为油、水和盐水溶液。
淬火加热温度及冷却介质热处理规范见表淬火的目的是:使钢件获得高的硬度和耐磨性,通过淬火钢件的硬度一般可达hrc60~65,但淬火后钢件内部产生了内应力,使钢件变脆,因此,要经过回火处理加以消除。
钢件的淬火处理,在机械制造过程中应用比较普遍,它常用的方法有:1.单液淬火:将钢件加热至淬火温度,并在一种冷却剂中冷却一段时间。
这种热处理方法称为单液淬火。
适用于形状简单、技术要求低的碳钢或合金钢,以及工件直径或厚度大于5~8mm的碳钢,用盐水或水冷却;油冷却用于合金钢。
在单液淬火中,水冷容易变形和开裂;油冷却容易产生硬度不足或不均匀。
2.双液淬火:将钢件加热到淬火温度,经保温后,先在水中快速冷却至300~400℃,在移入油中冷却,这种处理方法,称为双液淬火。
形状复杂的钢件,常采用此方法。
它既能保证钢件的硬度,又能防止变形和裂纹。
缺点是操作难度大,不易掌握。
3.火焰表面淬火:将乙炔和氧气的混合燃烧火焰喷在工件表面,加热至淬火温度,然后立即向工件表面喷水。
这种处理方法称为火焰表面淬火。
适用于单件生产,要求高表面或局部表面硬度和耐磨钢件。
缺点是操作困难。
4.表面感应淬火:将钢件放人感应器内,在中频或高频交流电的作用下产生交变磁场,钢件在磁场作用下产生了同频率的感应电流,使钢件表面迅速加热(2-10s)至淬火温度,立即把水喷射到钢件表面。
这种热处理方法,称为表面感应淬火。
经表面感应淬火的零件,表面硬而耐磨,而内部有较好的强度和韧性。
这种方法适用于中碳钢和中等含碳量的合金钢件。
根据电流频率的不同,表面感应淬火可分为高频淬火、中频淬火和工频淬火。
高频淬火电流频率为100~150kHz,硬化层深度为1~3mm。
适用于齿轮、花键轴、活塞等小零件的淬火;中频淬火电流频率为500~10000Hz,硬化层深度为3~10mm。
不锈钢弹簧热处理规范

1.奥氏体不锈弹簧钢的热处理(1)固溶处理(2)稳定回火处理2.马氏体不锈弹簧钢的热处理(1)马氏体不锈弹簧钢的预备热处理马氏体不锈弹簧钢属于马氏体相变强化钢马氏体不锈弹簧钢的预备热处理工艺(2)马氏体不锈弹簧钢的淬火、回火处理马氏体不锈弹簧钢制成弹簧后的最终热处理是淬火、回火。
1.均匀且美观的表面状态。
2.良好的成形性,均匀的弹性。
3.高塑性,抗疲劳强度,耐热耐腐蚀性能佳。
4.材料表面状态由用户选择:裸线、镀镍弹簧线、镀树脂弹簧线,不锈钢弹簧出厂又分为亮面、雾面、半亮面。
客户可根据产品精密美观程度的要求进行选择。
5.无论是无磁性或弱磁性的不锈钢弹簧。
均可广泛使用于电子,家电,工业,民用等产品。
编辑本段不锈钢弹簧的抛光第一步给不锈钢弹簧去油污、去氧化皮有两种使用方法:1.把不锈钢弹簧浸入放有用清水稀释的金属清洗剂A(清洗剂A与清水稀释配比为1:1或1:2左右)的塑料容器中,时间以弹簧表面无油污、无氧化皮恢复金属本色为宜,浸泡时间不宜过长,取出用清水洗净。
这样不锈钢弹簧表面就有亚光效果。
2.在超声波设备中清洗剂与清水的配比为1:30左右,时间以弹簧表面无油污、无氧化皮恢复金属本色为宜,取出用清水洗净,这样不锈钢弹簧表面就能达到亚光效果。
以上两种方法,可适用于精密度高的弹簧。
3.清洗剂A放入有粗磨料、弹簧的振动光饰机中或六角滚筒中(弹簧与粗磨料的体积比最佳为1:3,清洗剂用量为弹簧重量的1%--2%)研磨抛光以后用清水洗净,弹簧表面的划痕就没有了,提高了弹簧表面的光洁度。
但精密度高易缠绕的弹簧不宜用此法。
第二步给不锈钢弹簧上光:把光亮剂B放入有粗磨料的振动光饰机或六角滚筒内(弹簧与精磨料的体积比为1:3,光亮剂B的用量为弹簧重量的1%--2%左右,时间越长越亮)抛光后,取出用清水洗净晾干即可,这样不锈钢弹簧表面如镀镍一般光亮照人,永不褪色。
编辑本段不锈钢化学抛光化学抛光是不锈钢[3]常用的表面处理工艺,与电化学抛光工艺相比,其最大不锈钢抛光制品优点是不需要直流电源和特殊夹具,可以抛光形状复杂的零件,生产率很高。
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精密弹簧热处理方法
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。
*冷成型的压缩弹簧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。
一、工作条件以及材料与热处理要求
1.形状简单,断面较小,受力不大的弹簧
要求: 65 785-815℃油淬,300℃400℃、500℃。
600℃回火,相应的硬度HB512、HB430、HB369,75,780-800℃油或水淬,400-420℃回火, HRC42-48.
2.中等负荷的大型弹簧
要求: 60Si2MnA 65Mn 870℃油淬,460℃回火,HRC40-45(农机座位弹簧65Mn 淬火回火HB280-370)
3.重负荷、高弹簧、高疲劳极限的大形板簧和螺旋弹簧
要求: 50CrVA、60SiMnA 860℃油淬,475℃回火,HRC40-45
4.在多次交变负荷下工作的直径8-10mm的卷簧
要求: 50CrMnA 840-870℃油淬,450-480℃回火,HB387-418
5.机车、车辆、煤水车或板弹簧
要求: 55SiMn、60Si2Mn HRC39-45(hb363-432)(解放牌汽车板簧:55Si2Mn HB363-441)
6.车辆及缓冲器螺旋弹簧、汽车张紧弹簧
要求: 55Si2Mn、60Si2Mn、60Si2CrA 淬火,回火,HRC40-47 或HB370-441
7.柴油泵柱塞弹簧、喷油嘴弹簧、农用柴油机气阀弹簧及中型、重
型汽车的气门弹簧和板弹簧
要求: 50CrVA 淬火,回火,HRC40-47
8.在高温蒸汽下工作的卷簧和扁簧,自来水管道弹簧和耐海水浸蚀
的弹簧,Φ10-25mm 要求: 3Cr13 HRC39-46 4Cr13 HRC48-50 HRC48-49 HRC47-49HRC37-40 HRC31-35 HRC33-47
9.在酸碱介质下工作的弹簧
要求: 2Cr18Ni9 1100-1150℃水淬,绕卷后消除应力,400℃回火60min,HB160-200
10.弹性挡圈δ4,Φ85
要求: 60Si2 400℃预热,860℃油淬,430℃回火空冷,HRC40-45.
二、注意事项
1.弹簧热处理一般要求淬透,晶粒细,残余奥氏体少.脱碳层深度每边应
符合:<Φ6mm的钢丝或钢板,应<1.5%直径或厚度;>Φ6mm的钢丝钢板,应<1.0%直径或厚度.
2.大型弹簧在热状态加工成型随即淬火-回火,中型弹簧在冷态加工成型(原材料要求球化组织或大部分球化),再淬火-回火.小型弹簧用冷轧钢带、冷拉钢丝等冷态加工成型后,低温回火
3.处理后可经喷丸处理: 40-50N/cm^2的压缩空气或离心机70m/s的线速度,将Φ0.3-0.5mm(对于小零件、汽门弹簧、齿轮等)、Φ0.6-0.8mm(对板簧、曲轴、半轴等)铸铁丸或淬硬钢丸喷射到弹簧表面,强化表层,疲劳循环次数可提高8-13倍,寿命可提高2-2.5倍以上
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)
*本文由:亨特弹簧()编辑整理转载请注明出处。