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深入了解弹簧热处理工艺分析及应注意问题

　　零件名称：弹簧。
　　材质：0Cr15Ni7Mo2Al（PH15－7Mo）。
　　热处理要求：淬火回火硬度42～48HRC。
　　1．零件常见的失效形式及应具备的性能
　　弹簧是机械设备中的重要零件，主要起缓冲和减震的作用，有的弹簧在需要产生和恢复变形时，将机械动能转变为形变能，或者将形变能转换为机械动能。机械运行中，弹簧出现故障，会影响整个设备的功能，所以，弹簧应根据设计要求，保证其使用功能。弹簧在外力作用时，根据力的大小，保持规定的变形度是重要的条件之一，一般用热处理后的硬度作为常见的考核指标。这个弹簧是某重要设备用的螺旋压簧，除要求硬度和检测力与变形度的对应关系外，还要求具有耐腐蚀性。
　　2．材料选用原则和热处理工艺选择
　　弹簧需要有耐腐蚀性，所以，在不锈钢范围内选择材料。在不锈钢中，半奥氏体沉淀硬化不锈钢具有较高的屈服极限和屈强比，可通过热处理方法调整性能，适合制造弹簧。该弹簧材料选用半奥氏体沉淀硬化不锈钢0Cr15Ni7Mo2Al。
　　3．零件主要加工工序
　　拉丝——固溶处理（A）——加工成形——调整处理（B）——修形——时效沉淀硬化处理（C）——硬度检查——矫形——检查。
　　4．热处理工艺分析及应注意问题
　　（A）固溶处理。
　　0Cr15Ni7Mo2Al做弹簧用钢丝的固溶处理，一般在钢丝生产厂用专用热处理设备进行。这种制作弹簧用钢丝的固溶处理必须保证无脱碳、无氧化，所以，一般是在浴炉中进行的。固溶处理加热至1050～1070℃，保温时间依设备不同而定，采用水冷却。
　　经过固溶处理的0Cr15Ni7Mo2Al硬度很低，不超过120HB，便于加工成各种弹簧。
　　（B）调整处理。
　　0Cr15Ni7Mo2Al是半奥氏体型沉淀硬化不锈钢，Ms点很低，固溶处理后基本是奥氏体组织，必须经过调整处理，使Ms点提高。经750～770℃调整处理后，Ms点可提高至90℃左右。冷却后的组织基本是板条状马氏体，硬度可达300HB。
　　当然，这个调整处理是在用钢丝卷制成弹簧后进行的。
　　（C）时效沉淀硬化处理。
　　经过调整处理，材料的组织基本上是板条状马氏体，在此基础上应进行时效沉淀硬化处理，使铝、钼等沉淀相充分沉淀析出，使材料得到强化，获得技术要求提出的性能。0Cr15Ni7Mo2Al弹簧经560～570℃时效处理后，硬度可达45HRC，满足了设计的要求。
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资料来源：东莞市弘超铜铝有限公司
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