零(ling)件名稱(cheng):不銹鋼彈簧,見圖8-26.
材(cai)質:0Cr15Ni7Mo2Al(PH15-7Mo)。
熱(re)處理要求(qiu):淬(cui)火回火硬度42~48HRC。
1. 零件常見的失效形(xing)式及應具備的性能
彈簧(huang)(huang)(huang)是機(ji)(ji)械設備中的重(zhong)要(yao)(yao)零(ling)件,主要(yao)(yao)起(qi)緩沖和減震的作用,有的彈簧(huang)(huang)(huang)在需要(yao)(yao)產生和恢復變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)時,將(jiang)機(ji)(ji)械動能(neng)(neng)轉換為(wei)形(xing)(xing)變(bian)(bian)(bian)能(neng)(neng),或者將(jiang)形(xing)(xing)變(bian)(bian)(bian)能(neng)(neng)轉換為(wei)機(ji)(ji)械動能(neng)(neng)。機(ji)(ji)械運行中,彈簧(huang)(huang)(huang)出(chu)現故(gu)障,會影響整個(ge)設備的功(gong)能(neng)(neng),所以,彈簧(huang)(huang)(huang)應根據設計要(yao)(yao)求(qiu),保證其使用功(gong)能(neng)(neng)。彈簧(huang)(huang)(huang)在外(wai)力作用時,根據力的大小,保持規定的變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)度(du)(du)是重(zhong)要(yao)(yao)的條件之(zhi)一,一般用熱處理后的硬度(du)(du)作為(wei)常見(jian)的考(kao)核(he)指標。這(zhe)個(ge)彈簧(huang)(huang)(huang)是某重(zhong)要(yao)(yao)設備用的螺旋壓簧(huang)(huang)(huang),除(chu)要(yao)(yao)求(qiu)硬度(du)(du)和檢測力與變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)度(du)(du)的對應關系外(wai),還要(yao)(yao)求(qiu)具有耐腐蝕性。
2. 材料選用原則和(he)熱處理工藝選擇
彈(dan)(dan)簧(huang)(huang)需要有耐(nai)腐(fu)蝕性,所以,在(zai)不銹鋼范圍內選(xuan)擇(ze)材料。在(zai)不銹鋼中,半奧氏體(ti)沉淀硬(ying)化不銹鋼具有較高的屈服極限(xian)和屈強比,可(ke)通過熱處理方法(fa)調整(zheng)性能(neng),適(shi)合制造彈(dan)(dan)簧(huang)(huang)。該彈(dan)(dan)簧(huang)(huang)材料選(xuan)用半奧氏體(ti)沉淀硬(ying)化不銹鋼0Cr15Ni7Mo2Al。
3. 零(ling)件主要加工工序
拉絲(si)-固溶(rong)處(chu)理(A)-加工成形-調整處(chu)理(B)-修形-時效沉淀硬(ying)化處(chu)理(C)-硬(ying)檢(jian)查-矯形-檢(jian)查。
4. 熱處理工藝(yi)分析及(ji)應注意(yi)問(wen)題
a. 固溶處理(li)
0Cr15Ni7Mo2Al做彈(dan)簧用(yong)鋼絲的(de)固(gu)溶處(chu)(chu)理(li)(li),一般在(zai)(zai)鋼絲生(sheng)產(chan)廠用(yong)專用(yong)熱(re)(re)處(chu)(chu)理(li)(li)設備進行。這種(zhong)制作彈(dan)簧用(yong)鋼絲的(de)固(gu)溶處(chu)(chu)理(li)(li)必須保證無脫碳、無氧化,所以,一般是在(zai)(zai)浴(yu)爐中(zhong)進行的(de)。固(gu)溶處(chu)(chu)理(li)(li)加熱(re)(re)至1050~1070℃,保溫(wen)時間依設備不同而定(ding),采用(yong)水冷卻。經過固(gu)溶處(chu)(chu)理(li)(li)的(de)0Cr15Ni7Mo2A1硬度很低(di),不超(chao)過120HB,便于加工(gong)成(cheng)各種(zhong)彈(dan)簧。
b. 調整處(chu)理(li)
0Cr15Ni7Mo2Al是(shi)(shi)半(ban)奧(ao)氏體(ti)型沉淀硬化不銹鋼,Ms點(dian)很低,固溶(rong)處(chu)理后基(ji)本(ben)是(shi)(shi)奧(ao)氏體(ti)組織,必須經(jing)(jing)過調整(zheng)處(chu)理,見圖8-27,使Ms點(dian)提高。經(jing)(jing)750~770℃調整(zheng)處(chu)理后,Ms點(dian)可(ke)提高至90℃左右。冷卻后的組織基(ji)本(ben)是(shi)(shi)板條(tiao)狀馬氏體(ti),硬度可(ke)達300HB。
當(dang)然,這(zhe)個調整處理是(shi)在(zai)用鋼絲(si)卷制成彈簧后進行的(de)。
c. 時效沉淀硬化處理
經過(guo)調整(zheng)處理,材料的組(zu)織(zhi)基本(ben)上是板條狀(zhuang)馬氏體(ti),在此基礎上應進行時效沉(chen)淀硬化處理,見(jian)圖8-28,使鋁、鉬等沉(chen)淀相充分沉(chen)淀析出,使材料得到強化,獲得技術要求提出的性能。0Cr15Ni7Mo2Al彈(dan)簧經560~570℃時效處理后,硬度可達45HRC,滿足了設計的要求。