在弹簧钢的加工过程中,按其成型方式可以分为热成型和冷成型两大类。由于加工方式的不同,后续所需的热处理程序也存在差异。以下是针对两种成型方式的详细分析:
1. 热成型弹簧的热处理
对于直径或板厚大于10-15mm的大型弹簧件,通常采用热轧盘条拉拔的钢丝或钢板制作。其加工及热处理的工艺如下:
首先,将弹簧钢丝加热至高于正常淬火温度50-80℃,然后进行热卷成型。接下来,进行淬火和中温回火,以获得弹性极限和优化疲劳强度的回火索氏体。在淬火加热过程中,应选择少氧或无氧化设备,如盐浴炉和保护气氛炉,以防止氧化脱碳。
完成热处理后,还需进行喷丸处理,从而强化表面并产生残余压应力,提高疲劳强度。热轧弹簧钢的工艺流程主要为:扁钢剪断、加热压弯成型后进行余热淬火和中温回火,最后进行喷丸,最后才是包装。
2. 冷成型弹簧的热处理
对于直径小于8mm的弹簧件,通常使用冷拔钢丝进行冷卷成型。冷拉钢丝的制造工艺及后续热处理主要有以下三种方案:
1)铅浴处理冷拉钢丝:钢丝需连续拉拔三次,最终变形量达到50%。随后将其加热至Ac3以上的温度,使其奥氏体化,再在450-550℃的铅浴中进行等温处理,以促使奥氏体转变为索氏体组织。此类钢丝的屈服强度可以达到1600MPa,冷卷成形后需在200-300℃范围内进行退火,以消除应力。
2)油淬火回火钢丝:在钢丝拉拔至要求的尺寸后,进行油淬火和回火处理。相比铅浴处理钢丝,此类钢丝的强度略低,但性能均匀一致,且成本相对较低。冷卷成形后,需要进行去应力处理。
3)退火状态钢丝:首先将钢丝拉拔到规定尺寸,然后进行退火处理。经过软化后的钢丝在冷卷成形后,仍需经过淬火和中温回火,以获得所需的力学性能。
综上所述,掌握热成型与冷成型弹簧的热处理工艺,对于提升弹簧性能至关重要。无论是选择热轧还是冷拔工艺,合理的热处理程序都将直接影响到弹簧的使用性能和寿命。








