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山西定襄厂家是如何控制锻件热成形弹簧钢热处理的质量2019-04-08 16:00 山西大型锻造厂家
热成形弹簧钢一般用于制造大型弹簧或形状复杂的弹簧。为了使弹簧具有一定的冲击韧度，较高的弹性极限、屈强比和最高的疲劳强度，常用的热处理工艺是淬火和中温回火，得到回火托氏体组织。因此，要求弹簧钢要有足够的淬透性。对于淬透深度的要求，应视弹簧受力状态而定。受力不大的弹簧，心部应不少于50%的马氏体；受力大的弹簧，心部的马氏体应不少于80%。
1.淬火工艺及质量控制
(1)淬火温度。大量生产的板弹簧和螺旋弹簧，一般是采用加热—成形—淬火—回火的连续方式进行。加热时炉中的气氛应严加控制，以免形成氧化皮和脱碳而影响淬火质量。由于生产是连续进行的，所以淬火加热温度比通常适当提高一些，通常为850-950℃，成形后利用余热淬火。锻造余热淬火，实质上就是高温形变热处理，即锻造时控制温度，然后直接淬火、回火。它既能节约能源、简化工序，又能细化组织，提高锻件的强韧性。但要控制成形加热温度和淬火温度，加热温度不得超过950℃,否则将导致奥氏体晶粒粗大，表层严重氧化和脱碳。若成形后温度尚高于淬火温度时，可空冷至淬火温度再淬火。此外，淬火温度也不能过低，否则组织中会出现未溶铁素体，以及合金化均匀程度差，导致钢的淬透性降低，这些都不利于疲劳强度的提高。
(2)淬火加热时间。弹簧钢一般规定每25mm保温30min。原始组织为球化退火组织时，时间可适当延长；原始组织为轧制状态时，时间可适当缩短。
(3)淬火冷却。弹簧热成形后应立即油淬，成形后到油淬的间隔时间应控制在30s内，目的是防止晶粒长大。油的淬冷烈度H=0.3-0.4时，油温为40-80℃, 并需搅拌。对于尺寸较大的弹簧，要使心部发生马氏体转变，需在油中保持一定的时间，避免非马氏体组织的出现。若组织中出现贝氏体、托氏体时，就说明淬火冷却不充分。
2.马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火
为了减少弹簧的畸变、避免开裂、提高强韧性和产品质量，目前生产上广泛采用马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火。此外，获得20%-50% (体积分数）下贝氏体和马氏体（余量）的双相组织的等温淬火也有良好的发展前景。
等温或分级淬火的冷却介质一般采用盐浴（例如硝酸钾和亚硝酸钠各占50%(体积分数），其使用温度为150-500℃)和金属浴（主要为铝、锡、铋、镉等元素组成的低熔点合金，使用温度为100-800℃)。由于热浴的冷却能力限制，只有截面积较小的弹簧才采用这种工艺。
3.回火工艺及质量控制
回火温度是根据弹簧钢种、使用条件和回火硬度等而定，一般为400-550℃。
回火时间以每25mm保温60min计算。延长回火时间将使弹簧钢的硬度逐步降低, 而回火温度的提高使钢软化的速度更快。所以，在生产中控制回火温度比控制回火时间更严格和重要。由于弹簧钢的回火温度是处于回火脆性产生的温度范围，为防止锻件回火脆性，回火后应水冷或油冷。
为减少弹簧淬火时的变形，卷绕成簧后最好先进行定型回火然后再淬火。虽然经过定型回火，但淬火后还是会有一定的变形，需通过矫正才能达到几何尺寸要求。因此，在最终回火前应在夹具上进行矫正回火，最后再进行稳定弹性和保证几何尺寸的最终回火。定型回火和矫正回火的回火温度基本相同，一般取350-400℃。
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