彈簧材料的選擇和彈(dàn)簧(huáng)的(de)熱處理強化工藝技術

2022-1-19 9:42:21

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彈簧材料的選擇和彈簧的熱(rè)處理強化工藝技(jì)術

彈簧是一種利用彈(dàn)性來工作的(de)機械零件(jiàn)。用彈性(xìng)材料制成的零件(jiàn)在外力作用下發生(shēng)形變，除去外力後又恢複(fú)原狀。亦作“ 彈簧 ”。一般用彈(dàn)簧鋼制成。彈簧的(de)種類複雜多(duō)樣，按形狀(zhuàng)分，主要有螺旋彈簧、渦卷彈簧、闆彈簧、異型彈簧等。

彈簧材料的選擇，應根據彈簧承受(shòu)載荷的性質、應(yīng)力狀态、應力大小、工(gōng)作溫度、環境介質、使用壽命、對導(dǎo)電導磁(cí)的要求、工(gōng)藝性能、材料來源和價格等因素(sù)确定。

在确定材(cái)料截面形狀和尺寸時，應當優先選用國家标準和部頒标(biāo)準所規定的系列(liè)尺寸，盡量避免選(xuǎn)用非(fēi)标準系列規格的材料。

中、小型彈簧，特别是螺(luó)旋拉伸彈簧，應(yīng)當優先用經過強化處理的鋼絲，鉛浴等溫冷拔鋼絲和油淬火回火鋼(gāng)絲，具有較高的強度和良好(hǎo)表面質量，疲勞性能高于普通淬火回火鋼絲(sī)，加工簡單，工藝性好，質(zhì)量穩定。

彈簧的熱處理強化工(gōng)藝(yì)技術

　1:保護氣氛熱處理(lǐ)。在我國，線材小于 15mm的彈簧、油淬火回火鋼絲及韌化處理鋼的熱處(chù)理都采用了保護(hù)氣(qì)氛熱處理。保護氣氛(fēn)熱處理能夠消除表(biǎo)面脫碳和氧化，提高材料的表面質量。

　2:感(gǎn)應加(jiā)熱或保護氣氛感應(yīng)加熱熱處理。這項(xiàng)工藝一般在螺旋彈簧成形前的(de)線材上進行，有些彈簧工廠把線材(cái)料熱處理和彈簧制作放在一起以降低成本。感應加(jiā)熱(rè)處理(lǐ)具有較好(hǎo)的強化效果，感應加熱速度快，有助(zhù)細化晶粒(lì)和減少表面脫碳，可以(yǐ)充(chōng)分發揮和(hé)提高材料的強(qiáng)度和(hé)韌性。

　3:表面氮化熱處理(lǐ)工藝技術。近年來，高應力氣門彈簧或其他高應力離(lí)合器彈簧為了達到可靠的疲勞壽命，也采用(yòng)表面氮化(huà)工藝技術，現在比較先進的工(gōng)藝是低溫氣體氮化技術，一般氮化溫(wēn)度為（450～470）℃，氣體氮化時(shí)間(jiān)為（5～20）h。

彈簧的噴丸強化工(gōng)藝(yì)

　1:組合噴丸工藝技術。組合噴(pēn)丸，一般也(yě)稱多(duō)次噴丸工藝。大多數經濟的工藝是采用二次噴丸。通過采用不同直徑(jìng)的丸粒噴丸來實現。第一次采用較大丸粒來獲得殘餘壓應力和表面(miàn)光潔度。

　2:應力噴丸工藝。應力噴丸工藝也是一(yī)項比較經典的噴丸(wán)工藝，隻是因為難以應(yīng)用于大批量生産，但近年來由(yóu)于應力噴丸設備的快(kuài)速發展，在(zài)高應(yīng)力汽車懸架彈簧大(dà)批量生産(chǎn)中得到了較大(dà)發展。特别是應(yīng)力強化(huà)噴丸與其他噴丸工藝(yì)的(de)組合應用具有很好的強化(huà)效果。應力噴丸的預應力一般設定在（700～800）MPa，經應力抛丸後，殘餘應(yīng)力的峰值可以達到(dào)（1200～1500）MPa，從而得到高的抗疲勞(láo)強度。

　3:彈(dàn)簧的熱強壓工藝熱強壓工藝主要應用在要求高(gāo)的抗永久變形量的(de)螺旋彈簧上，是作為高級的防永久變形的穩定化處(chù)理工藝。熱強壓工藝除可以顯着提高(gāo)抗永久變形外，還可以提高疲勞壽命。