热处理技术应用效果
(1)扩大了GCr15钢应用范围
一般地GCr15钢M淬火时套圈有效壁厚在12mm以下,但BL淬火时由于硝盐冷却能力强,若采用搅拌、串动、加水等措施,套圈有效壁厚可扩大至28mm左右。
(2)硬度稳定、均匀性好
由于BL转变是一个缓慢过程,一般GCr15钢需4h,GCr18Mo钢需5h,套圈在硝盐中长时间等温,表面心部组织转变几乎同时进行,因此硬度稳定、均匀性好,一般GCr15钢BL淬火后硬度在59~61HRC,均匀性≤1HRC,不象淬火时套圈壁厚稍大一些就出现硬度低、软点、均匀性差等问题。
(3)减少淬火、磨削裂纹
在铁路、轧机弹簧生产中,由于套圈尺寸大、重量重,油淬火时M组织脆性大,为使淬火后获得高硬度常采取强冷却措施,结果导致淬火微裂纹;而BL淬火时,由于BL组织比M组织韧性好得多,同时表面形成高达-400~-500MPa的压应力,极大地减小了淬火裂纹倾向;在磨加工时表面压应力抵消了部分磨削应力,使整体应力水平下降,大大减少了磨削裂纹。
(4)弹簧使用寿命提高
对于承受大冲击载荷的铁路、轧机弹簧等,经M淬火后使用时主要失效形式为:装配时内套开裂,使用过程中受冲击外圈挡边掉块、内圈碎裂,而等温淬火弹簧由于冲击韧性好、表面压应力,无论装配时内套开裂,还是使用过程中外套挡边掉块、内套碎裂倾向性大大减小,且可降低滚子的边缘应力集中。因此,经等温淬火后比M淬火后平均寿命及可靠性提高。
不锈钢弹簧是化工机械和电子等诸多行业中工作环境要求耐腐蚀,耐温,无磁使用的一款的弹性元件,弹簧的一般来说应具有高的弹性极限、疲劳极限、冲击韧性及良好的耐热耐腐蚀性能等,不锈钢弹簧在制成后还要进行强压或抛光处理,可提高弹簧的承载能力和表面光洁度。具体表面处理方法如下:
一、给不锈钢弹簧去油污去氧化皮:
方法1.把不锈钢弹簧浸入放有用清水稀释的金属清洗剂的塑料容器中,,浸泡时间不宜过长,待至弹簧表面无油污、无氧化皮恢复金属本色为后取出用清水洗净。这样不锈钢?弹簧表面就出现亚光效果。
方法2.在超声波设备中清洗剂与清水的配比为1:30左右,待至弹簧表面无油污、无氧化皮恢复金属本色后立即取出用清水洗净,不锈钢弹簧表面就能达到亚光效果。
上面两种方法均可以适用于精密度高的弹簧。
方法3.清洗剂放入有粗磨料、弹簧的振动光饰机中或六角滚筒中研磨抛光以后用清水洗净,弹簧表面的划痕就没有了,提高了弹簧表面的光洁度。如果是精密度高易缠绕的弹簧不适合用此法。
二、给不锈钢弹簧上光:
把光亮剂B放入有粗磨料的振动光饰机或六角滚筒内(弹簧与精磨料的体积比为1:3,光亮剂B的用量为弹簧重量的1%--2%左右,时间越长越亮)抛光后,取出用清水洗净晾干即可,这样不锈钢弹簧表面如镀镍一般光亮照人,永不褪色。
核心提示:弹簧设计的任务是要确定弹簧丝直径d、工作圈数n以及其它几何尺寸,使得能满足强度约束、刚度约束及稳定性约束条件,进一步地还要求相应的设计指标(如体积、重量、振动稳定性等)达到很好。.......
弹簧设计的任务是要确定弹簧丝直径d、工作圈数n以及其它几何尺寸,使得能满足强度约束、刚度约束及稳定性约束条件,进一步地还要求相应的设计指标(如体积、重量、振动稳定性等)达到很好。
具体设计步骤为:先根据工作条件、要求等,试选弹簧材料、弹簧指数C。由于sb与d有关,所以往往还要事先假定弹簧丝的直径d。接下来计算d、n的值及相应的其它几何尺寸,如果所得结果与设计条件不符合,以上过程要重复进行。直到求得满足所有约束条件的解即为本问题的一个可行方案。实际问题中,可行方案是不一定的,往往需要从多个可行方案中求得较优解。
例12-1设计一圆柱形螺旋压缩弹簧,簧丝剖面为圆形。已知很小载荷Fmin=200N,很大载荷Fmax=500N,工作行程h=10mm,弹簧Ⅱ类工作,要求弹簧外径不超过28mm,端部并紧磨平。
解:
试算(一):
(1)选择弹簧材料和许用应力。 选用C级碳素弹簧钢丝。
根据外径要求,初选C=7,由C=D2/d=(D-d)/d得d=3.5mm,由表1查得sb=1570MPa,由表2知:[t]=0.41sb=644MPa。
(2) 计算弹簧丝直径d
由式 得K=1.21
由式 得d≥4.1mm
由此可知,d=3.5mm的初算值不满足强度约束条件,应重新计算。
试算(二):
(1) 选择弹簧材料同上。为取得较大的I>d值,选C=5.3。
仍由C=(D-d)/d,得d=4.4mm。
查表1得sb=1520MPa,由表2知[t]=0.41sb=623MPa。
(2) 计算弹簧丝直径d
由式 得K=1.29
由式 得d≥3.7mm。
可知:I>d=4.4mm满足强度约束条件。