弹簧热处理常见的问题及预防.docVIP

洛阳显恒数控机床 弹簧热处理常见的问题及预防 热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。而在弹簧的热处理过程中会出现这样那样的问题，那么我们该如何预防那些问题的出现呢？ 弹簧热处理常见问题一：开裂和变形 弹簧淬火后的开裂和变形是热应力和组织应力共同作用的综合结果。热应力是弹簧在淬火加热和冷却的过程中材料表面和内部存在温差造成热胀冷缩不一致造成的。 组织应力是由于奥氏体和其转变产物的比容不同以及弹簧的表里各部分之间的组织转变时间不同造成的内应力。热应力的特点是弹簧表面受到压应力，内部受到拉应力。组织应力的特点是弹簧表面受限时发生永久变形，如果超过强度极限，弹簧机会开裂。 一般说，大多数弹簧的线径都比较细，热应力相对比较小，占主要的组织应力，尤其有些弹簧在水淬以后组织应力很大，如控制不当容易造成开裂。 预防淬火裂纹，从热处理方面应该减少内应力着手，在淬火的过程中注意一下几点： （1）过热倾向较大的弹簧材料如65Mn，Si-Mn系弹簧钢，加热温度不宜取的太高，以免过热。 （2）在保证淬透的情况下，尽量使用冷却性能温和的介质。对线径较粗，油淬不能淬透，要改用水淬的弹簧，加热温度可以适当降低20-40℃，水冷到250℃左右即可出水空冷，以减少组织应力。 （3）淬火后的弹簧要及时回火，水淬的弹簧最好能立即回火，油淬弹簧一般也应在8h内回火完毕，一时来不及回火的弹簧应先进行一次低温消除应力回火。 弹簧和其他刚性零件不同，柔度大，加热时容易变形，为减少变形，可使用淬火压床进行定型淬火，在回火时则可采用定型夹具，套芯棒、管子或对弹簧间距加入楔子等办法把变形矫正后回火。 弹簧热处理常见问题二：过热和过烧 淬火加热温度过高或在高温下停留的时间过长，都会使奥氏体晶粒粗大，淬火后得到粗针状的马氏体组织，甚至出现魏氏组织，弹簧过热后脆性上升，疲劳性能下降，容易形成淬火裂纹，或弹簧早期失效。 弹簧过热后可以通过细化晶粒的退火予以补救。假如加热的温度过高。以致奥氏体晶界局部已经熔化，这种行为称之为过烧，过烧的退火无法补救，只能报废。造成过热过烧的原因大都是在成型或热处理时炉温失控，有时弹簧碰到电热丝或电极棒也会造成局部过热或过烧。 弹簧热处理常见问题三：硬度过高和过低 硬度过高一般是由回火温度过低或保温时间不足引起的，造成上述情况的原因有测温仪表失灵、钢种搞错（如60Si2Mn当作50CrVA），有时在用箱式炉回火时，尤其当装炉量较大时，各部分的炉温常常很不均匀，靠近炉门处的炉温偏低、，在此区域回火的弹簧可能也会发生硬度偏高的现象。硬度过高的弹簧可以进行再次回火予以纠正。 造成硬度过低，淬火方面原因是淬火的温度过低，保温时间不足，或冷却速度不足，回火方面的原因是回火温度太高。硬度过低的弹簧要进行重新淬火回火进行补救。 在消除应力回火温度过低，则起不到消除应力的作用，温度过高则会造成拉伸弹簧的初应力下降，压缩弹簧则有可能发生塑形变形。弹簧在200-300℃温度范围内消除应力回火后，色泽会有不同程度的改变，通过观察弹簧表面的色泽变化即可大致判断出弹簧消除应力回火时的温度。具体如下： 回火色 亮黄 草黄 棕黄 红棕 紫色 蓝色 青蓝 灰色 温度（℃） 220 240 255 265 280 300 315 300-350