零件名稱:不銹鋼彈簧,見圖8-26.


圖 25.jpg


材質(zhì):0Cr15Ni7Mo2Al(PH15-7Mo)。


熱處理要求:淬火回火硬度42~48HRC。



1. 零件常見的失效形式及應(yīng)具備的性能


  彈簧是機(jī)械設(shè)備中的重要零件,主要起緩沖和減震的作用,有的彈簧在需要產(chǎn)生和恢復(fù)變形時(shí),將機(jī)械動(dòng)能轉(zhuǎn)換為形變能,或者將形變能轉(zhuǎn)換為機(jī)械動(dòng)能。機(jī)械運(yùn)行中,彈簧出現(xiàn)故障,會(huì)影響整個(gè)設(shè)備的功能,所以,彈簧應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求,保證其使用功能。彈簧在外力作用時(shí),根據(jù)力的大小,保持規(guī)定的變形度是重要的條件之一,一般用熱處理后的硬度作為常見的考核指標(biāo)。這個(gè)彈簧是某重要設(shè)備用的螺旋壓簧,除要求硬度和檢測力與變形度的對(duì)應(yīng)關(guān)系外,還要求具有耐腐蝕性。



2. 材料選用原則和熱處理工藝選擇


  彈簧需要有耐腐蝕性,所以,在不銹鋼范圍內(nèi)選擇材料。在不銹鋼中,半奧氏體沉淀硬化不銹鋼具有較高的屈服極限和屈強(qiáng)比,可通過熱處理方法調(diào)整性能,適合制造彈簧。該彈簧材料選用半奧氏體沉淀硬化不銹鋼0Cr15Ni7Mo2Al。



3. 零件主要加工工序


  拉絲-固溶處理(A)-加工成形-調(diào)整處理(B)-修形-時(shí)效沉淀硬化處理(C)-硬檢查-矯形-檢查。



4. 熱處理工藝分析及應(yīng)注意問題



 a. 固溶處理


  0Cr15Ni7Mo2Al做彈簧用鋼絲的固溶處理,一般在鋼絲生產(chǎn)廠用專用熱處理設(shè)備進(jìn)行。這種制作彈簧用鋼絲的固溶處理必須保證無脫碳、無氧化,所以,一般是在浴爐中進(jìn)行的。固溶處理加熱至1050~1070℃,保溫時(shí)間依設(shè)備不同而定,采用水冷卻。經(jīng)過固溶處理的0Cr15Ni7Mo2A1硬度很低,不超過120HB,便于加工成各種彈簧。


 b. 調(diào)整處理


  0Cr15Ni7Mo2Al是半奧氏體型沉淀硬化不銹鋼,Ms點(diǎn)很低,固溶處理后基本是奧氏體組織,必須經(jīng)過調(diào)整處理,見圖8-27,使Ms點(diǎn)提高。經(jīng)750~770℃調(diào)整處理后,Ms點(diǎn)可提高至90℃左右。冷卻后的組織基本是板條狀馬氏體,硬度可達(dá)300HB。


圖 27.jpg


  當(dāng)然,這個(gè)調(diào)整處理是在用鋼絲卷制成彈簧后進(jìn)行的。


 c. 時(shí)效沉淀硬化處理


  經(jīng)過調(diào)整處理,材料的組織基本上是板條狀馬氏體,在此基礎(chǔ)上應(yīng)進(jìn)行時(shí)效沉淀硬化處理,見圖8-28,使鋁、鉬等沉淀相充分沉淀析出,使材料得到強(qiáng)化,獲得技術(shù)要求提出的性能。0Cr15Ni7Mo2Al彈簧經(jīng)560~570℃時(shí)效處理后,硬度可達(dá)45HRC,滿足了設(shè)計(jì)的要求。


圖 28.jpg