零件名稱:不銹鋼彈簧,見圖(tu)8-26.
材質:0Cr15Ni7Mo2Al(PH15-7Mo)。
熱處理要求:淬火(huo)回(hui)火(huo)硬度42~48HRC。
1. 零件常(chang)見的失效(xiao)形式(shi)及應具備(bei)的性能
彈簧(huang)(huang)(huang)是機(ji)(ji)械設(she)(she)備中的(de)重要(yao)零件,主(zhu)要(yao)起緩沖和減震的(de)作用,有(you)的(de)彈簧(huang)(huang)(huang)在需要(yao)產生和恢復變(bian)形(xing)時,將機(ji)(ji)械動能(neng)轉換為形(xing)變(bian)能(neng),或者將形(xing)變(bian)能(neng)轉換為機(ji)(ji)械動能(neng)。機(ji)(ji)械運行中,彈簧(huang)(huang)(huang)出現故障,會影響整個設(she)(she)備的(de)功(gong)能(neng),所以,彈簧(huang)(huang)(huang)應根據(ju)設(she)(she)計要(yao)求,保證其使用功(gong)能(neng)。彈簧(huang)(huang)(huang)在外力作用時,根據(ju)力的(de)大(da)小,保持規(gui)定的(de)變(bian)形(xing)度(du)是重要(yao)的(de)條件之一(yi),一(yi)般用熱處理(li)后(hou)的(de)硬度(du)作為常見的(de)考核(he)指標。這個彈簧(huang)(huang)(huang)是某重要(yao)設(she)(she)備用的(de)螺(luo)旋壓簧(huang)(huang)(huang),除要(yao)求硬度(du)和檢測力與變(bian)形(xing)度(du)的(de)對應關系外,還要(yao)求具(ju)有(you)耐腐蝕性。
2. 材料選(xuan)用原則和熱處理工藝(yi)選(xuan)擇
彈簧需要有(you)耐腐蝕性(xing)(xing),所以,在不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)范圍內選擇材料。在不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)中(zhong),半(ban)奧氏體(ti)沉淀(dian)硬化不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)具有(you)較(jiao)高(gao)的屈服極(ji)限(xian)和屈強比,可通過熱(re)處(chu)理(li)方(fang)法調整性(xing)(xing)能(neng),適合制造彈簧。該彈簧材料選用半(ban)奧氏體(ti)沉淀(dian)硬化不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)0Cr15Ni7Mo2Al。
3. 零件主要加工工序(xu)
拉(la)絲(si)-固(gu)溶處理(li)(A)-加工成形(xing)-調整(zheng)處理(li)(B)-修形(xing)-時效沉淀硬(ying)化(hua)處理(li)(C)-硬(ying)檢查(cha)(cha)-矯形(xing)-檢查(cha)(cha)。
4. 熱處理工藝分析及(ji)應(ying)注意(yi)問題
a. 固溶處理
0Cr15Ni7Mo2Al做(zuo)彈簧(huang)用(yong)(yong)鋼(gang)絲(si)的(de)固溶處(chu)理(li)(li)(li),一(yi)般在鋼(gang)絲(si)生產廠用(yong)(yong)專用(yong)(yong)熱處(chu)理(li)(li)(li)設備(bei)進(jin)行。這種制作彈簧(huang)用(yong)(yong)鋼(gang)絲(si)的(de)固溶處(chu)理(li)(li)(li)必須保(bao)證無(wu)脫碳、無(wu)氧(yang)化,所(suo)以(yi),一(yi)般是在浴爐中(zhong)進(jin)行的(de)。固溶處(chu)理(li)(li)(li)加熱至(zhi)1050~1070℃,保(bao)溫時間依(yi)設備(bei)不(bu)同而(er)定,采用(yong)(yong)水冷卻。經過固溶處(chu)理(li)(li)(li)的(de)0Cr15Ni7Mo2A1硬度很(hen)低,不(bu)超過120HB,便于加工成各種彈簧(huang)。
b. 調整(zheng)處理
0Cr15Ni7Mo2Al是(shi)半奧氏體(ti)型沉淀硬化不銹鋼,Ms點(dian)(dian)很(hen)低,固溶(rong)處理后基本(ben)是(shi)奧氏體(ti)組(zu)(zu)織(zhi),必須經過調整(zheng)處理,見圖8-27,使(shi)Ms點(dian)(dian)提(ti)高(gao)。經750~770℃調整(zheng)處理后,Ms點(dian)(dian)可(ke)提(ti)高(gao)至90℃左右。冷卻后的組(zu)(zu)織(zhi)基本(ben)是(shi)板(ban)條(tiao)狀馬氏體(ti),硬度可(ke)達300HB。
當然,這(zhe)個調整處理是在用(yong)鋼絲(si)卷制成彈(dan)簧后(hou)進行(xing)的。
c. 時(shi)效沉淀硬(ying)化處理
經過(guo)調整處(chu)(chu)理(li),材料的(de)組織基本上是板(ban)條(tiao)狀(zhuang)馬氏(shi)體,在此基礎(chu)上應進行時效沉(chen)淀(dian)硬(ying)化(hua)處(chu)(chu)理(li),見圖8-28,使鋁、鉬等沉(chen)淀(dian)相充(chong)分沉(chen)淀(dian)析出,使材料得(de)(de)到強化(hua),獲(huo)得(de)(de)技(ji)術要求(qiu)提出的(de)性能。0Cr15Ni7Mo2Al彈簧經560~570℃時效處(chu)(chu)理(li)后,硬(ying)度可達45HRC,滿(man)足(zu)了(le)設計的(de)要求(qiu)。