用60Si2CrVA彈簧鋼製作高強塑性彈簧的方法
2023-06-20 17:06:11
專利名稱：用60Si2CrVA彈簧鋼製作高強塑性彈簧的方法
技術領域：
本發明涉及ー種用60Si2CrVA彈簧鋼製作高強塑性彈簧的方法，屬於彈簧製品熱處理技術領域。
背景技術：
彈簧是各類汽車、列車以及工程機械中廣泛使用的減震關鍵部件。彈簧是在周期性的彎曲和扭轉等交變應カ下工作，經受拉、壓、扭轉、衝擊等 動負荷的條件，有時還要承受極高的短時突加載荷，因此要求彈簧鋼必須具有較高的疲勞強度、高的抗拉強度和屈強比、足夠的塑性和韌性、在熱狀態下容易卷製成形、較好的淬透性等。目前重要彈簧主要採用60Si2CrVA等彈簧鋼材料製作，其主要エ藝普遍採用中頻感應加熱棒材_卷製成型_調整彈簧尺寸-預冷淬火-回火的熱處理加工エ藝，這種エ藝雖然具有加熱時間短，脫碳少，卷簧機卷制，尺寸精度高的優點，但由於彈簧鋼含碳量都較高，直接淬火過程獲得全部的馬氏體，易於出現淬火裂紋，回火後的韌塑性較低，導致彈簧疲勞壽命不高。為解決這些問題，在現有技術中，有人採用300°C以上溫度等溫-淬火的熱處理工藝，獲得以貝氏體為主加部分馬氏體組成的復相組織來提高彈簧的韌性。這種經等溫淬火處理後，在硬度相同的條件下，與普通淬火回火狀態相比，具有高的韌性，小的缺ロ敏感性，但是其屈服極限和疲勞強度均約有降低；同時對彈簧料徑尺寸較大，等溫淬火淬透性不夠因此難以用於尺寸較大的彈簧。近年來有人提出採用淬火一分配的熱處理新エ藝來替代傳統的淬火一回火エ藝提高鋼的塑性和韌性，並發展成淬火一分配一回火新エ藝，但還未見應用到彈簧鋼及製品中，此外這種技術需要兩個鹽槽，一個淬火鹽槽，另ー個是等溫鹽槽。由於淬火鹽槽在大生產中難以正常生產，如熔點不夠低導致鹽的沸騰易於燙傷操作人員、汙染環境，而且エ藝難以穩定，等溫鹽槽受尺寸限制和汙染環境等問題使該新エ藝難以實施。所以，現有的採用60Si2CrVA彈簧鋼製作彈簧的方法都不夠理想。
發明內容
本發明的目的是提供一種強度高、塑性好、並且操作簡單方便、產品質量穩定的60Si2CrVA彈簧鋼製作高強塑性彈簧的方法，以克服現有技術的不足。本發明是這樣實現的本發明的ー種用60Si2CrVA彈簧鋼製作高強塑性彈簧的方法是，採用直徑大於3毫米、小於35毫米的60Si2CrVA彈簧鋼棒材作為製作高強塑性彈簧的材料，先將該棒材磨光後，將其通過中頻感應加熱到950°C 1020°C的溫度後進行彈簧卷製成型並調整好彈簧尺寸，然後將卷制好的彈簧製品在840°C 880°C時或重新加熱到840°C 880°C的溫度後，放入到普通淬火油中並在室溫 100°C的油溫中保持10秒 200秒，然後將其再放入空氣電阻爐或連續空氣爐中、並在馬氏體形成Ms點±30°C溫度的範圍內保持O. 5小時 8小時後，再將其放入普通室溫淬火油中進行淬火即成。在上述進行彈簧卷製成型並調整好彈簧尺寸後，當棒材料徑小於24mm的卷制好的彈簧製品溫度低於880°C時，將其放入電阻爐中加熱到870°C 880°C後，再將其放入到普通淬火油中；對於棒材料徑大於24mm的卷制好的彈簧製品，將其冷卻或重新加熱到840°C 880°C的溫度後，再將其放入到普通淬火油中。上述卷制好的彈簧製品在馬氏體形成Ms點±30°C溫度的範圍內保持O. 5小時 8小時後，再放入普通室溫淬火油中進行淬火後，將該彈簧在250°C 400°C之間進行回火處理,或不回火處理。由於採用了上述技術方案，本發明採用現行普通淬火油進行第一步淬火，通過控制淬火油的溫度和保持時間來確定獲得馬氏體的體積分數，第二步採用現行低溫空氣連續加熱爐進行等溫進行碳的分配和形成部分貝氏體組織。採用本發明的這種エ藝可以獲得馬氏體、過渡形態的貝氏體加殘留奧氏體的復相組織。所以本發明與現有技術相比，本發明不僅具有加工出的彈簧製品具有強度高、韌性好、塑性好的優點，而且本發明還具有操作簡單方便、產品質量穩定可靠等優點。並且，採用本發明不會對環境造成任何汙染。
具體實施方式
、下面結合實施例對本發明作進ー步的詳細說。實施例I :採用直徑f24毫米的60Si2CrVA彈簧鋼棒材，先將該棒材磨光後，在電阻爐中加熱到950°C 1020°C的溫度後，按傳統卷制彈簧的方法進行彈簧卷製成型，並調整好彈簧尺寸後冷卻到870°C的溫度，然後將卷制好的彈簧放入到普通淬火油中並在室溫 100°C的油溫中保持40秒，然後將其再放入空氣電阻爐或連續空氣爐中、並在270°C溫度保持I小吋 2小時後，再將其放入現有的普通室溫淬火油中進行油淬火後，再進行300°C的回火處理後即成。經測試，上述實施例2製品的力學性能指標如下
Rm 2120MPa Rp 19IOMPa y 40% Aku 37J
而採用相同棒料並用傳統淬火エ藝在450°C回火エ藝處理後的製品的力學性能指標如下
Rm 1920MPa Rp 1719MPa y 23% Aku 19J。實施例2 :採用直徑Π8毫米的60Si2CrVA彈簧鋼棒材，先將該棒材磨光後，在電阻爐中加熱到950°C 1000°C的溫度後，按傳統卷制彈簧的方法進行彈簧卷製成型，並調整好彈簧尺寸後冷卻到870°C的溫度，然後將卷制好的彈簧放入到普通淬火油中並在70°C的油溫中保持20秒，然後將其再放入空氣電阻爐或連續空氣爐中、並在270°C溫度保持7小時後，再將其放入現有的普通室溫淬火油中進行油淬火即成。經測試，通過上述實施例2處理後所得製品的力學性能指標如下
Rm 1970MPa Rp 1859MPa y 43% Aku 42J。通過上述數據指標比較，可明顯地看出，本發明各方面的力學性能指標都要高於傳統熱處理工藝。從以上比較可知本發明與現有技術相比，本發明的強塑韌性具有明顯的優勢。
權利要求
1.一種用60Si2CrVA彈簧鋼製作高強塑性彈簧的方法，其特徵在於採用直徑大於3毫米、小於35毫米的60Si2CrVA彈簧鋼棒材作為製作高強塑性彈簧的材料，先將該棒材磨光後，將其通過中頻感應加熱到950°C 1020°C的溫度後進行彈簧卷製成型並調整好彈簧尺寸，然後將卷制好的彈簧製品在840°C 880°C時或重新加熱到840°C 880°C的溫度後，放入到普通淬火油中並在室溫 100°C的油溫中保持10秒 200秒，然後將其再放入空氣電阻爐或連續空氣爐中、並在馬氏體形成Ms點±30°C溫度的範圍內保持O. 5小時 8小時後，再將其放入普通室溫淬火油中進行淬火即成。
2.根據權利要求I所述的用60Si2CrVA彈簧鋼製作高強塑性彈簧的方法，其特徵在於在進行彈簧卷製成型並調整好彈簧尺寸後，當棒材料徑小於24mm的卷制好的彈簧製品溫度低於880°C時，將其放入電阻爐中加熱到870°C 880°C後，再將其放入到普通淬火油中；對於棒材料徑大於24mm的卷制好的彈簧製品，將其冷卻或重新加熱到840°C 880°C的溫度後，再將其放入到普通淬火油中。
3.根據權利要求I所述的用60Si2CrVA彈簧鋼製作高強塑性彈簧的方法，其特徵在於卷制好的彈簧製品在馬氏體形成Ms點±30°C溫度的範圍內保持O. 5小時 8小時後，再放入普通室溫淬火油中進行淬火後，將該彈簧在250°C 400°C之間進行回火處理，或不回火處理。
全文摘要
本發明公開了一種用60Si2CrVA彈簧鋼製作高強塑性彈簧的方法，本發明採用直徑大於3毫米、小於35毫米的60Si2CrVA彈簧鋼棒材作為製作高強塑性彈簧的材料，將其加熱到950℃～1020℃的溫度後製成型，然後將卷制好的彈簧製品在840℃～880℃溫度下放入到普通淬火油中並在室溫～100℃的油溫中保持10秒～200秒，然後將其再放入空氣電阻爐或連續空氣爐中、並在馬氏體形成Ms點±30℃溫度的範圍內保持0.5小時～8小時後，再將其放入普通室溫淬火油中進行淬火即成。本發明不僅具有加工出的彈簧製品具有強度高、韌性好、塑性好的優點，而且本發明還具有操作簡單方便、產品質量穩定可靠等優點。並且，採用本發明不會對環境造成任何汙染。
文檔編號F16F1/04GK102734362SQ20121021486
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月27日 優先權日2012年6月27日
發明者戴毅, 梁宇, 梁益龍, 趙飛, 高衛星 申請人:南方匯通股份有限公司, 貴州大學