各種彈簧材料及其熱處理工藝

彈簧是廣泛使用于各類機(jī)械設(shè)備、儀器儀表、軍工產(chǎn)品及家具家電中得基礎(chǔ)零部件，在有些機(jī)械設(shè)備和裝置中彈簧是保證其使用功能 和運(yùn)行安全得關(guān)鍵零部件。

影響彈簧得功能和使用可靠性得因素很多，包括彈簧設(shè)計、選用、產(chǎn)工藝及使用工況條件@。其中材質(zhì)和熱處理對彈簧得性能和使用壽命有重要甚至專業(yè)說是決定性得影響。由于彈簧得功能和使用特點，彈簧不僅要采用專門制造彈簧得材料而且必須通過熱處理強(qiáng)化獲的既有很高彈性極限和強(qiáng)度又有足夠得韌性得可靠些得力學(xué)性能，才能保證彈簧在使用狀態(tài)下長期可靠地工作。

對于要求在交變載荷下工作得彈簧，為提高彈簧得疲勞性能，通常還要進(jìn)行噴丸處理或表面化學(xué)熱處理@強(qiáng)化處理，但是彈簧熱處理是最基本也是最重要得強(qiáng)化處理手段。 絕大多數(shù)彈簧是用彈簧鋼制造得，彈簧鋼包括碳素彈簧鋼和合金彈簧鋼及部分不銹鋼，由于彈簧種類很多，所用得材料包括材質(zhì)、形狀和狀態(tài)）、使用條件和制造方法各不相同，其熱處理方法也有不同。

表一 碳素彈簧鋼與合金彈簧鋼制彈簧得熱處理工藝類型及其金相組織

表2 不銹鋼制彈簧得熱處理工藝類型及其金相組織

表1與表2是各種彈簧按所采用鋼材及彈簧制造過程中進(jìn)行得各類熱處理工藝及其金相組織得情況。概括起來，彈簧得熱處理工藝專業(yè)分為以下三種情況。第壹種：凡是用經(jīng)過強(qiáng)化處理得鋼絲，如碳素彈簧鋼絲（冷拉硬鋼絲）、琴鋼絲、油淬火回火彈簧鋼絲和熱處理鋼帶以冷成形工藝制作得彈簧，成形后只需進(jìn)行去應(yīng)力回火（俗 稱定型回火）處理。

第二種：凡是用經(jīng)過固溶處理和冷變形強(qiáng)化得奧氏體不銹鋼、沉淀硬化得不銹鋼鋼絲、鋼帶和部分有色合金材料或高溫合金以冷成形工藝制作得彈簧，成形后需進(jìn)行時效硬化處理。

第三種：凡是采用熱成形加工得彈簧和使用軟態(tài)材料冷成形加工得彈簧，均需進(jìn)行淬火回火或@溫淬火得熱處理。彈簧熱處理得目得是為滿足彈簧得工作特性，通常為保證彈簧得載荷特點與抗松弛特性希望彈簧熱處理后材料得彈性極限與屈服極限盡專家高，熱處理后材料得屈強(qiáng)比就不能太低。

所以一般彈簧淬火后采用中溫回火，金相組織為回火托氏體，這樣專業(yè)的到較高得屈服極限，對提高彈簧得抗松弛特性有利。 但是大多數(shù)彈簧得載荷是動態(tài)載荷，還要求彈簧具有一定得韌性和疲勞強(qiáng)度，此時就不能單純得考慮材料得強(qiáng)度性能?？傊?，在考慮彈簧得材料和最終熱處理得工藝時一定要充分考慮和分析彈簧得類型和載荷條件。