彈簧鋼的熱處理工藝研究

鋼絲作為金屬制品的重要產品之一,廣泛用于機械、化工、紡織、建筑等領域。為生產出高品質、低成本的鋼絲,滿足國內市場需要,同時提高國產鋼絲在國際市場上的競爭力,急切要求提高鋼絲的強度和使用壽命。某鋼絲廠生產的規格?2.5mm冷拔65Mn彈簧鋼絲綜合力學性能不穩定,部分鋼絲在冷彎定型時出現斷裂現象,一些鋼絲在使用過程中出現早期斷裂現象。本文針對65Mn彈簧鋼絲在生產或使用過程中出現的斷裂現象,研究了亞溫球化退火、淬火和回火工藝對65Mn彈簧鋼組織性能的影響,研究了原始組織對65Mn彈簧鋼絲亞溫球化退火效果的影響。65Mn彈簧鋼絲經過球化退火后,強度和硬度降低,塑性顯著提高。原始組織為拉拔態時,最佳的球化工藝為660℃退火保溫15h,金相組織為球狀珠光體,球化級別為5級,硬度為203HV,抗拉強度為687MPa,延伸率為24%,斷面收縮率為48%;原始組織為索氏體時,最佳的球化工藝為730℃退火保溫9h,金相組織為球狀珠光體,球化級別為5級,硬度為110HV,抗拉強度為590MPa,延伸率為25%,斷面收縮率為49%。綜合比較組織與性能得出65Mn彈簧鋼絲的最佳球化工藝為:拉拔后亞溫球化退火溫度為660℃保溫15h,此工藝可以獲得較好的球化組織以及良好的力學性能。65Mn彈簧鋼絲的最佳回火溫度為450℃、回火時間為1h,回火組織為回火屈氏體,硬度為521HV,抗拉強度為1574MPa,延伸率為12%,斷面收縮率為33%,可以獲得較好的強度和塑性匹配。結合上述研究結果得出在本文實驗條件下65Mn彈簧鋼絲最佳的熱處理工藝為:拉拔態660℃保溫15h球化退火+860℃淬火+450℃回火保溫1h。

65Mn熱處理及冷拔硬化后，強度比較高，具有一定的柔韌性和可塑性；在相同表面狀態和*淬透的情況下，疲勞極限與五彩合金彈簧相當。65Mn低合金圓鋼必須應具備高的彈性極限和高的屈強比，以避免彈簧鋼在高載荷下產生變形；同時還要求有良好的淬透性和低的脫碳敏感性，使彈性極限大幅度降低；以及良好的表面質量，冷熱狀態下容易加工成形和良好的熱處理工藝性。65Mn密度有三種，包括真密度、似密度和有效密度，它到底在65Mn材料中起到什么樣的作用：1、工廠在鑄造65Mn鋼材之前，需估計熔化多少金屬，可根據模子的容積和65Mn鋼材密度算出需要的金屬量。65Mn的熱處理工藝：淬火、回火規范：淬火溫度830±10℃，油冷卻；回火溫度540℃±10℃，水、油冷卻。65Mn屬于國標彈簧鋼，執行標準：GB /T 1222-200765Mn熱處理及冷拔硬化后，強度較高，具有一定的韌性和塑性；相同表面狀態和*淬透情況下，疲勞極限與合金彈簧相當。但淬透性差，主要用于較小尺寸的彈簧，如調壓調速彈簧、測力彈簧、一般機械上的圓、方螺旋彈簧或拉成鋼絲作小型機械上的彈簧。可制作彈簧墊圈