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弹簧材料的选择和弹簧的热处理强化工艺技术

作者:永嘉三和弹簧有限公司 来源:http://www.wzshth.com 发布于:2015-7-7 16:30:39
弹簧材料的选择和弹簧的热处理强化工艺技术
 
  弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。用弹性材料制成的零件在外力作用下发生形变,除去外力后又恢复原状。亦作“ 弹簧 ”。一般用弹簧钢制成。弹簧的种类复杂多样,按形状分,主要有螺旋弹簧、涡卷弹簧、板弹簧、异型弹簧等。
  弹簧材料的选择,应根据弹簧承受载荷的性质、应力状态、应力大小、工作温度、环境介质、使用寿命、对导电导磁的要求、工艺性能、材料来源和价格等因素确定。
在确定材料截面形状和尺寸时,应当优先选用国家标准和部颁标准所规定的系列尺寸,尽量避免选用非标准系列规格的材料。 
  中、小型弹簧,特别是螺旋拉伸弹簧,应当优先用经过强化处理的钢丝,铅浴等温冷拔钢丝和油淬火回火钢丝,具有较高的强度和良好表面质量,疲劳性能高于普通淬火回火钢丝,加工简单,工艺性好,质量稳定。
  弹簧的热处理强化工艺技术
 1:保护气氛热处理。在我国,线材小于 15mm的弹簧、油淬火回火钢丝及韧化处理钢的热处理都采用了保护气氛热处理。保护气氛热处理能够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。这项工艺一般在螺旋弹簧成形前的线材上进行,有些弹簧工厂把线材料热处理和弹簧制作放在一起以降低成本。感应加热处理具有较好的强化效果,感应加热速度快,有助细化晶粒和减少表面脱碳,可以充分发挥和提高材料的强度和韧性。
 3:表面氮化热处理工艺技术。近年来,高应力气门弹簧或其他高应力离合器弹簧为了达到可靠的疲劳寿命,也采用表面氮化工艺技术,现在比较先进的工艺是低温气体氮化技术,一般氮化温度为(450~470)℃,气体氮化时间为(5~20)h。
  弹簧的喷丸强化工艺
 1:组合喷丸工艺技术。组合喷丸,一般也称多次喷丸工艺。大多数经济的工艺是采用二次喷丸。通过采用不同直径的丸粒喷丸来实现。第一次采用较大丸粒来获得残余压应力和表面光洁度。
 2:应力喷丸工艺。应力喷丸工艺也是一项比较经典的喷丸工艺,只是因为难以应用于大批量生产,但近年来由于应力喷丸设备的快速发展,在高应力汽车悬架弹簧大批量生产中得到了较大发展。特别是应力强化喷丸与其他喷丸工艺的组合应用具有很好的强化效果。应力喷丸的预应力一般设定在(700~800)MPa,经应力抛丸后,残余应力的峰值可以达到(1200~1500)MPa,从而得到高的抗疲劳强度。
 3:弹簧的热强压工艺  热强压工艺主要应用在要求高的抗永久变形量的螺旋弹簧上,是作为高级的防永久变形的稳定化处理工艺。热强压工艺除可以显着提高抗永久变形外,还可以提高疲劳寿命。
弹簧
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