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弹簧淬火时常见的缺陷及防止措施：
(1)脱碳(降低使用寿命)--1、采用盐浴炉或拄制气氛加热炉加热。2、采用快速加热工艺。
(2)淬火后硬度不足,非马氏体数量较多,心部出现铁素体(产生和残存变形,降低使用寿命)--1、选用淬透性较好的材料。2、改善淬火冷却剂的冷却能力。3、弹簧进入冷却剂的温度应控制在Ar3以上。4、适当提高淬火加热温度。
(3)过热(脆性增加)--1、严格控制成型及淬火加热温度。2、加强淬火时的金相检验。
(4)开裂(脆性增加,严重降低使用寿命)--1、控制淬火加热温度。2、淬火时冷到250-300C时,取出空冷。3、及时回火。
(2)表面脱碳会显著降什弹簧的疲劳强度,应按规定检验脱碳层的深度。
(1)钢材的轧制表面往往就是制成弹簧后的表面,故不应有裂纹、折叠、斑疤、发纹、气泡、夹层和压入的氧化皮等。
热处理前：
质量检查
(4)淬火后要尽快回火,加热要尽量均勺。回火后快冷能防止回火脆性和造成表面压应力,提高疲劳强度。
(3)为减少变形,弹簧在加热时的装炉方式,夹具形式和冷却时淬入冷却方法。
(2)淬火加热应特别注意防止过热和脱碳,做好盐浴脱氧,控制炉气气氛,严格控制加热温度与时间。
(1)热处理前检查表面是否有脱碳、裂纹等缺陷。这些表面缺陷将严重地降低弹簧的疲劳极限。
操作注意事项：
热处理后：
(1)肉眼或低倍放大镜观察弹簧表的不应有裂纹、腐蚀麻点和严重的淬火变形。
(2)硬度及其均匀性符合规定。大量生产时,允许用锉刀抽检硬度,但必须注意锉痕位置应不影响弹簧的最后精度。
(3)金相组织应是托氏体或托氏体和索氏体的混合组织。
(4)板簧装配后,通常还要进行工作载荷下的永久变形以及静载挠度试验。
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各种弹簧钢的热处理规范及硬度要求 |
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钢号 淬火温度 淬火介质 硬度要求 回火温度 冷却介质 硬度要求 应用范围 |
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65 780-830 水或油 400-600 线径小于12-15mm的 |
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螺旋弹簧、弹簧垫圈 |
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65Mn 810-830 油或水 >60 370-400 水 42-50 5-10mm的板簧片及 |
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7-10mm的卷簧 |
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50CrV 850-870 油 >58 400-55 水 45-50 截面较大和较重要的 |
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板簧片及螺旋弹簧 |
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50CrV 850-870 油 >58 370-420 45-52 300C以下工作的高温 |
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弹簧 |
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60Si2MnA 860-880 油 >60 500-520 水 HB363-444 厚度8-12mm的板簧片 |
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耐热弹簧钢的材料选用和最高使用温度的热处理规范 |
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钢号 最高使用温度 热成型(度) 淬火温度 回火温度 |
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50CrVA 300 880-900 850-870油 430-500 |
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4Cr13 400 850-1050 980-1050空冷 540-560 |
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冷拉18-8型不锈钢丝 400 冷卷 去应力回火400C,15-60min |
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W18Cr4V 600 1000-1200 1280-1290油或空冷 700 |
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60Si2MnA 250 880-900 860-880油 350 |
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常用弹簧钢的等温淬火规范 |
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钢号 加热温度 等温淬火温度 等温保持时间 硬度HRC |
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T10A 800+-10 250-360 10-30 40-53 |
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65 820+-10 320-340 15-30 46-48 |
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65Mn 820+-10 270 / 320-340 15-30 52-54 / 46-48 |
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50CrVA 850+-10 300 30-45 52 |
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60Si2MnA 87+-10 280 30-45 52 |
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50CrV钢气阀弹簧低温碳氮共渗(软氮化)与普通热处理后疲劳性能比较： |
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热处理工艺 断裂应变周次 断裂后残余变形(mm) 室内耐大气腐蚀试验 |
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860C油淬,420C回火1h 1.78*10000 2.4 发黑后未上油,14天后出现锈斑 |
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860C油淬,480C软氮化3h >=100*10000 0.2 850天以上未生锈 |
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860C油淬,510C软氮化3h >=100*10000 0.6 850天以上未生锈 |
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例; 压缩螺旋弹簧 50CrV 43-50HRC 外径￠31.5 线径￠3.5 总高度50 |
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工艺流程 ： 冷卷—定型处理—切断修正—淬火—矫正回火—检验修正—最后回火—检验、喷砂、表面处理。
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