零件(jian)名稱:不銹鋼彈簧,見圖8-26.
材質:0Cr15Ni7Mo2Al(PH15-7Mo)。
熱處理要求:淬火回火硬度42~48HRC。
1. 零(ling)件常見(jian)的(de)失效(xiao)形式及應(ying)具備(bei)的(de)性(xing)能
彈簧是(shi)機(ji)(ji)械(xie)設備中的(de)(de)重(zhong)要(yao)零件,主(zhu)要(yao)起緩沖和減震的(de)(de)作(zuo)用(yong),有(you)的(de)(de)彈簧在需要(yao)產生和恢復變(bian)形(xing)時(shi),將機(ji)(ji)械(xie)動能(neng)(neng)(neng)(neng)轉換為形(xing)變(bian)能(neng)(neng)(neng)(neng),或(huo)者將形(xing)變(bian)能(neng)(neng)(neng)(neng)轉換為機(ji)(ji)械(xie)動能(neng)(neng)(neng)(neng)。機(ji)(ji)械(xie)運行中,彈簧出現故障(zhang),會影響整(zheng)個設備的(de)(de)功(gong)能(neng)(neng)(neng)(neng),所(suo)以,彈簧應(ying)根據設計(ji)要(yao)求(qiu),保證(zheng)其使用(yong)功(gong)能(neng)(neng)(neng)(neng)。彈簧在外(wai)力(li)(li)作(zuo)用(yong)時(shi),根據力(li)(li)的(de)(de)大小,保持(chi)規定的(de)(de)變(bian)形(xing)度(du)(du)是(shi)重(zhong)要(yao)的(de)(de)條件之(zhi)一(yi)(yi),一(yi)(yi)般(ban)用(yong)熱處理后的(de)(de)硬度(du)(du)作(zuo)為常見的(de)(de)考核指標(biao)。這(zhe)個彈簧是(shi)某重(zhong)要(yao)設備用(yong)的(de)(de)螺(luo)旋(xuan)壓簧,除要(yao)求(qiu)硬度(du)(du)和檢(jian)測力(li)(li)與變(bian)形(xing)度(du)(du)的(de)(de)對應(ying)關系(xi)外(wai),還要(yao)求(qiu)具有(you)耐腐蝕(shi)性(xing)。
2. 材(cai)料選用原則(ze)和熱處理工藝選擇
彈簧(huang)需要(yao)有耐腐蝕性,所(suo)以(yi),在(zai)不銹(xiu)鋼(gang)范圍內選(xuan)擇(ze)材料。在(zai)不銹(xiu)鋼(gang)中,半奧(ao)氏體沉淀硬化(hua)(hua)不銹(xiu)鋼(gang)具有較高的屈服極限和屈強比,可通過熱處理方法調整性能(neng),適合(he)制造(zao)彈簧(huang)。該彈簧(huang)材料選(xuan)用半奧(ao)氏體沉淀硬化(hua)(hua)不銹(xiu)鋼(gang)0Cr15Ni7Mo2Al。
3. 零件主(zhu)要加工工序
拉絲-固溶處(chu)理(A)-加(jia)工成形(xing)-調整處(chu)理(B)-修形(xing)-時效沉淀硬(ying)(ying)化(hua)處(chu)理(C)-硬(ying)(ying)檢(jian)查-矯形(xing)-檢(jian)查。
4. 熱處理(li)工藝(yi)分析及(ji)應注意(yi)問題
a. 固溶處理
0Cr15Ni7Mo2Al做彈(dan)簧用(yong)鋼(gang)絲(si)(si)的(de)(de)固溶處理,一(yi)般在鋼(gang)絲(si)(si)生產廠用(yong)專用(yong)熱(re)處理設備進(jin)行。這種制作彈(dan)簧用(yong)鋼(gang)絲(si)(si)的(de)(de)固溶處理必須保(bao)證無脫碳、無氧化,所以,一(yi)般是(shi)在浴爐(lu)中進(jin)行的(de)(de)。固溶處理加熱(re)至1050~1070℃,保(bao)溫時間依(yi)設備不同而(er)定,采用(yong)水(shui)冷卻(que)。經過(guo)固溶處理的(de)(de)0Cr15Ni7Mo2A1硬(ying)度很低,不超(chao)過(guo)120HB,便于加工成各(ge)種彈(dan)簧。
b. 調整處(chu)理
0Cr15Ni7Mo2Al是(shi)(shi)半奧氏(shi)體(ti)型(xing)沉淀硬化(hua)不銹鋼,Ms點很低(di),固溶處(chu)理后基本是(shi)(shi)奧氏(shi)體(ti)組織,必須經過調整(zheng)處(chu)理,見(jian)圖8-27,使(shi)Ms點提高(gao)。經750~770℃調整(zheng)處(chu)理后,Ms點可(ke)提高(gao)至90℃左右(you)。冷卻后的組織基本是(shi)(shi)板(ban)條狀馬氏(shi)體(ti),硬度可(ke)達300HB。
當(dang)然,這個調(diao)整處理是在用鋼絲卷制成彈(dan)簧后進行的。
c. 時(shi)效沉淀硬(ying)化處(chu)理
經過(guo)調整處(chu)理(li),材(cai)料的組(zu)織(zhi)基(ji)本(ben)上是板條(tiao)狀馬氏體,在此基(ji)礎上應進行時效沉淀(dian)硬化處(chu)理(li),見(jian)圖8-28,使鋁、鉬等沉淀(dian)相充分沉淀(dian)析出,使材(cai)料得到(dao)強化,獲得技術要求提出的性能。0Cr15Ni7Mo2Al彈(dan)簧(huang)經560~570℃時效處(chu)理(li)后(hou),硬度可達(da)45HRC,滿(man)足(zu)了設(she)計的要求。