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年第期
弹簧热处理工艺研究科技论坛

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刘毅张立娟
哈尔滨大电机研究所,黑龙江哈尔滨

摘要:通过对固容时效的一材料弹簧钢丝热处理后施加压力与变形关系的研究,
弹簧的生产。
关键词:热处理;固溶处理;抗松弛性●

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弹簧是在弹性范围内工作,不允许产生永久的塑性变形,因而要不合格者报废,结果有件,不,合格,,合格率为.%。

求弹簧材料有很高的弹性极限、屈服强度和抗拉强度。如果弹簧是在表不同工艺弹●簧测力结果
较高工作温度下及腐蚀性环境中工作,则要求弹簧材料有良好的耐热
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和耐腐蚀性能,采用冷拔弹簧钢丝或油淬火一回火钢丝来制造已不能胜

任,必须采用不锈钢或耐热钢来制造。由于弹簧一般是在长时间、交

变载荷条件下工作,因而要求弹簧有很高的疲劳寿命。我们选用镍基
合金一材料,经试验时效状态比固溶状态易绕制,因此钢

丝以全硬态供货,即采用沉淀硬化时效的热处理方法,绕制后采
用消除应力处理及热强压处理以提高弹簧疲劳性能和抗松弛性能。
试验材料与方法
我们选用镍基合金一材料,钢丝以全硬态供货,即采
用沉淀硬化时效的热处理方法。弹簧冷绕成形后先在自由状态下
进行去应力退火,工艺为:℃,保温后随炉冷却,然后
进行热强压处理,即将消除应力的弹簧￡至最大工作变形量状态并
圈,在下保温炉冷。
钢丝进厂复验结果如表: 受力们
表材料复验结果受力霜
第一批件测试结果如表。号、时变形.,超出
.~.范围,不合格。
第二批件测试结果如表。其中、、、、、、
,不合格。
表
钢丝力学性能要求: ≥,≥%。
试验用钢丝性能:,, 。
由于采用冷成形弹簧材料,在绕制成弹簧时,其内部都产生较高
的内应力,必须进行去应力退火。具体工艺是:将弹簧加热到再结晶
温度以下某一温度,保温适当时问后出炉空冷。经过这种处理可以消
除弹簧中存在的残余内应力,稳定其形状和尺寸,并能有效地改善它
的各种性能。弹簧在使用过程中的主要失效形式是疲劳断裂和应力松
弛,提高弹簧抗应力松弛能力可通过热强压处理来解决。即将弹簧放
在特定装置上,加压至超过弹性极限后固定,然后在某一温度下保持
适当时间后,取出卸载。
由于弹簧所加载荷较高,使表面层的应力超过了材料的弹性极限
时,将发生塑性变形。当卸掉外加载荷时,处于弹性变形的心部力求
恢复原状,在恢复过程中将受到已塑性变形的外层抑制。恢复后表层
的应力与所加载荷的作用相反,二者叠加,使弹簧截面内的危险应力
降低,并移到表层以下,且小于按弹性变形计算的工作压力。所以,
强压处理产生的残留变形和加工硬化现象,有利于提高弹簧的弹性极
限和承载能力,但是,由于强压处理产生了永久变形,因而,弹簧的
预制高度应适当增加。
试验结果分析
按图纸要求,弹簧自由长度为,,要求,时弹簧长
..,,,,时各圈接
触。按以上要求,当.,时,弹簧长为,.,即