Процесс термообработки винтовых пружин в основном включает три процесса: нагрев, сохранение тепла и охлаждение, а иногда включает два ключевых этапа: закалку и отпуск.
Нагрев: это первый этап термообработки, заключающийся в нагреве пружин до нужной температуры с использованием различных источников тепла, таких как резистивный нагрев, высокочастотный индукционный нагрев, печь с соляной ванной и т. д. Метод нагрева и выбор оборудования зависят от от материала, размера и требований к термообработке пружины. Например, для винтовых пружин большого диаметра выбираются пружинные стали с хорошей прокаливаемостью, такие как сталь 60Si2Mn, чтобы обеспечить полную закалку всей секции с высоким пределом упругости и прочностью на растяжение. Температура нагрева обычно на 50-90 градусов выше температуры закалки, а время выдержки обычно составляет 10-15 минут, чтобы обеспечить равномерный нагрев пружины.
Сохранение тепла: после нагрева пружину необходимо выдержать при определенной температуре в течение определенного периода времени, чтобы обеспечить гомогенизацию внутренней структуры пружины. Этот шаг необходим для получения желаемой металлографической структуры и свойств. Время выдержки и контроль температуры зависят от материала и размера пружины.
Охлаждение: После поддержания тепла пружины необходимо быстро охладить для достижения желаемой твердости и структуры тканей. Выбор охлаждающей среды напрямую влияет на характеристики конечного продукта. Обычные охлаждающие среды включают воду, масло, поливиниловый спирт и т. д. Например, в качестве охлаждающей среды используется механическое масло марки 50#, а температура масла контролируется в диапазоне 20-60 градусов, чтобы предотвратить возникновение второго вид отпускной хрупкости.
Закалка: Быстрое охлаждение (закалка) для преобразования структуры заготовки и повышения твердости. Выбор закалочной среды имеет важное значение для получения желаемой твердости и ударной вязкости. Например, используется закалочный агент на основе поливинилового спирта 0,5 %, который соответствует требованиям по твердости и прокаливаемости, одновременно снижая охрупчивание образца.
Закалка: после закалки пружины необходимо закалить для регулировки твердости, устранения внутренних напряжений и повышения ударной вязкости. Выбор температуры и времени отпуска зависит от материала пружины и желаемых свойств. Например, спецификация процесса среднетемпературного отпуска составляет (460-490) градус × (80-90) мин, а отпуск быстро охлаждается в воде в конце отпуска, чтобы предотвратить возникновение типа 2 отпускная хрупкость.
На протяжении всего процесса термообработки выбор оборудования и контроль параметров процесса оказывают решающее влияние на качество и производительность конечного продукта. Поэтому выбор правильного оборудования для термообработки и оптимизация технологического процесса является важным шагом в обеспечении качества продукции.
