弹簧钢 你了解弹簧钢吗？弹簧钢热处理的工艺要点

一、弹簧钢的特点

弹簧主要工作在动载荷下，即在冲击和振动的条件下，或者在交变应力的作用下，利用弹性变形吸收冲击能量，起到缓冲作用。

由于弹簧经常承受振动，长期在可变应力下工作，主要是疲劳失效，弹簧钢必须具有高弹性极限和高疲劳极限。此外，还应具有足够的韧性和塑性，以防止在冲击力作用下突然发生脆性断裂。

在工艺性方面，弹簧钢应具有良好的淬透性，对过热和脱碳的敏感性低。降低弹簧表面粗糙度可以提高疲劳寿命。

为了获得所需的性能，弹簧钢必须具有高的碳含量。碳弹簧钢的碳含量在0.6%和0.9%之间。由于碳弹簧钢的淬透性差，它仅用于制造横截面尺寸小于10-15毫米的弹簧。大截面尺寸的弹簧必须使用合金弹簧钢。合金弹簧钢的碳含量为0.45-0.75%，添加的合金元素为锰、硅、钨、钒、钼等。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，有效改善弹簧钢的力学性能，其中Cr、W、Mo也能提高钢的高温强度。

二、弹簧钢的热处理工艺

1.热成型弹簧的热处理工艺

用这种方法成形的弹簧大多是热成形和热处理相结合的，而螺旋弹簧大多是热成形后热处理的。这种弹簧钢的热处理方法是中温淬火回火，热处理后的显微组织为回火金莲花。这种结构具有较高的弹性极限和屈服极限，具有一定的韧性。

2.冷成型弹簧的热处理工艺

对于由冷轧钢板、钢带或冷拉钢丝制成的弹簧，材料通过冷塑性变形得到强化，达到了弹簧所要求的性能。因此，弹簧成型后，只需在250℃左右的范围内保温30分钟左右，即可消除冷成型弹簧的门应力，使弹簧定型。

3.耐热弹簧钢的热处理

内燃机气门弹簧在高温下工作，有的还存在腐蚀气氛，因此必须选择特殊的弹簧钢和合适的热处理规范。

三、弹簧淬火常见缺陷及预防措施

1.脱碳(减少使用寿命)

解决方法:(1)用盐浴炉或倾斜气氛加热炉加热。②采用快速加热工艺。

2.淬火后硬度不足，非马氏体量大，心部出现铁素体(产生充分残余变形，降低使用寿命)

解决方法:①选择淬透性较好的材料。②提高淬火冷却液的冷却能力。③进入冷却液的弹簧温度应控制在Ar3以上。④适当提高淬火温度。

3.过热(脆性增加)

解决方法:①严格控制成型和淬火的加热温度。②淬火时加强金相检验。

4.开裂(增加脆性，严重降低使用寿命)

解决方法:①控制淬火加热温度。②淬火时冷却到250-300℃时，取出空冷却。③及时回火。

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