彈簧的回火處理、在熱處理過(guò)程常出現(xiàn)的加熱缺陷及控制
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2016-10-18
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彈簧的回火處理：
1.彈簧回火有以下三個(gè)目的：
（1）將材料的屈服強(qiáng)度提高到抗拉強(qiáng)度的 90%左右，改善彈簧抗蠕變性能；
（2）釋放拉絲及卷簧過(guò)程造成的殘余應(yīng)力，改善疲勞性能及蠕變性能；
（3）穩(wěn)定彈簧形狀（回火 15-30 分鐘后彈簧外圈會(huì)縮到一個(gè)穩(wěn)定水平）。
2.在彈簧回火的過(guò)程中我們一定要注意：
（1）避免以提高溫度縮短時(shí)間的方式進(jìn)行彈簧回火處理；
（2）硬度：隨回火溫度的升高，硬度稍微上升后就下降。疲勞性能^好的溫度略低于硬度^大的溫度；
（3）縮徑：碳鋼彈簧回火時(shí)外徑會(huì)縮小，所以卷簧時(shí)應(yīng)預(yù)留一些尺寸；
（4）彈簧回火色：回火色與溫度和鋼絲表面的殘留物有關(guān)，顏色不均勻與溫度分布或爐膛內(nèi)的氣流有關(guān)，如果期望顏色均勻，要管理好爐子及裝料方式；如果局部有油或指印，回火后會(huì)變色；
（5）回火溫度：一般采用的回火溫度在250-280℃，如果采用 200-250℃處理鋼絲，雖然可以提高強(qiáng)度，但塑韌性也會(huì)損失，可導(dǎo)致拉簧做彎鉤或扭簧彎腿時(shí)發(fā)生斷裂；
（6）壓簧：錘打以后輕度低溫回火可以減少變形；
（7）拉簧：回火處理后初應(yīng)力會(huì)有損失，設(shè)定偏差時(shí)應(yīng)考慮允許損失量；
（8） 扭簧：卷簧后進(jìn)行 280℃回火處理，如卷簧后要再加工，低溫回火溫度為 250℃；
（9）拉簧的鉤及扭簧的臂：回火后位置會(huì)變，如有準(zhǔn)確位置要求，應(yīng)掌握好變化量。
在熱處理過(guò)程常出現(xiàn)的加熱缺陷及控制：
過(guò)熱現(xiàn)象
我們都知道熱處理過(guò)程中加熱過(guò)熱^易導(dǎo)致奧氏體晶粒的粗大，使零件的機(jī)械性能下降。
1、一般過(guò)熱：加熱溫度過(guò)高或在高溫下保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，引起奧氏體晶粒粗化稱為過(guò)熱。粗大的奧氏體晶粒會(huì)導(dǎo)致鋼的強(qiáng)韌性降低，脆性轉(zhuǎn)變溫度升高，增加淬火時(shí)的變形開裂傾向。而導(dǎo)致過(guò)熱的原因是爐溫儀表失控或混料（常為不懂工藝發(fā)生的）。過(guò)熱組織可經(jīng)退火、正火或多次高溫回火后，在正常情況下重新奧氏化使晶粒細(xì)化。
2、斷口遺傳：有過(guò)熱組織的鋼材，重新加熱淬火后，雖能使奧氏體晶粒細(xì)化，但有時(shí)仍出現(xiàn)粗大顆粒狀斷口。產(chǎn)生斷口遺傳的理論爭(zhēng)議較多，一般認(rèn)為曾因加熱溫度過(guò)高而使MNS之類的雜物溶入奧氏體并富集于晶界面，而冷卻時(shí)這些夾雜物又會(huì)沿晶界面析出，受沖擊時(shí)易沿粗大奧氏體晶界斷裂。
3、粗大組織的遺傳：有粗大馬氏體、貝氏體、魏氏體組織的鋼件重新奧氏化時(shí)，以慢速加熱到常規(guī)的淬火溫度，甚至再低一些，其奧氏體晶粒仍然是粗大的，這種現(xiàn)象稱為組織遺傳性。要消除粗大組織的遺傳性，可采用中間退火或多次高溫回火處理。
過(guò)燒現(xiàn)象
加熱溫度過(guò)高，不僅引起奧氏體晶粒粗大，而且晶界局部出現(xiàn)氧化或熔化，導(dǎo)致晶界弱化，稱為過(guò)燒。鋼過(guò)燒后性能嚴(yán)重惡化，淬火時(shí)形成龜裂。過(guò)燒組織無(wú)法恢復(fù)，只能報(bào)廢。因此在工作中要避免過(guò)燒的發(fā)生。
脫碳和氧化
鋼在加熱時(shí)，表層的碳與介質(zhì)（或氣氛）中的氧、氫、二氧化碳及水蒸氣等發(fā)生反應(yīng)，降低了表層碳濃度稱為脫碳，脫碳鋼淬火后表面硬度、疲勞強(qiáng)度及耐磨性降低，而且表面形成殘余拉應(yīng)力易形成表面網(wǎng)狀裂紋。加熱時(shí)，鋼表層的鐵及合金與元素與介質(zhì)（或氣氛）中的氧、二氧化碳、水蒸氣等發(fā)生反應(yīng)生成氧化物膜的現(xiàn)象稱為氧化。高溫（一般570度以上）工件氧化后尺寸精度和表面光亮度惡化，具有氧化膜的淬透性差的鋼件易出現(xiàn)淬火軟點(diǎn)。為了防止氧化和減少脫碳的措施有：工件表面涂料，用不銹鋼箔包裝密封加熱、采用鹽浴爐加熱、采用保護(hù)氣氛加熱（如凈化后的惰性氣體、控制爐內(nèi)碳勢(shì)）、火焰燃燒爐（使?fàn)t氣呈還原性）
氫脆現(xiàn)象
高強(qiáng)度鋼在富氫氣氛中加熱時(shí)出現(xiàn)塑性和韌性降低的現(xiàn)象稱為氫脆。出現(xiàn)氫脆的工件通過(guò)除氫處理（如回火、時(shí)效等）也能消除氫脆，采用真空、低氫氣氛或惰性氣氛加熱可避免氫脆。象現(xiàn)在的連續(xù)熱處理爐淬火后及時(shí)回火處理時(shí)可在回火過(guò)程中兼顧驅(qū)氧處理，跟據(jù)目前的使用和統(tǒng)計(jì)情況看在連續(xù)式可控氣氛熱處理爐所處理的產(chǎn)品一般是不會(huì)出現(xiàn)氫脆現(xiàn)象的。
