CN105483502A - 一种弹簧线的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种弹簧线的生产方法,包括以下步骤:准备弹簧线原料;将弹簧线原料在真空熔炼炉中进行熔炼,铸造成铸坯;将铸坯利用热锻工艺制成棒材;将棒材使用热挤压模拟器加热,并进行挤压,制成线材;将线材进行第一次固液处理;将第一次固液处理后的线材进行酸洗,并拉丝制成细线材;将细线材重复进行冷拉线加工和固液处理,直至加工成软质线;将软质线进行冷拉线加工,制成硬质细线;对硬质细线进行回火加热;对硬质细线进行回火保温;对硬质细线进行回火冷却;清洗并烘干,制成弹簧线;所述弹簧线的生产方法生产的弹簧线,在具备高强度的基础上,还具有温热区域的耐热变形性,适用于制作要求严格的高品质弹簧。
Description
技术领域
本发明涉及弹簧线技术领域,具体是一种弹簧线的生产方法。
背景技术
弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。用弹性材料制成的零件在外力作用下发生形变,除去外力后又恢复原状。弹簧的种类复杂多样,按形状分,主要有螺旋弹簧、涡卷弹簧、板弹簧、异型弹簧等。弹簧线就是制作弹簧的金属线。弹簧线的质量好坏,往往关系到弹簧质量以及性能,所以弹簧线的生产工艺一直以来都受到设计者和制作者的高度重视。现有弹簧线生产工艺所制备的弹簧,在常温条件下具有足够的强度,但随着环境温度的升高,进入温热100~300℃的温热区域后,其耐热变形性急剧降低。通过在弹簧线内添加Mo、Al等金属元素,能够改善其耐热变形性,但随之带来的是强度不足的缺陷。现有的弹簧线生产工艺所制备的弹簧无法兼顾强度及耐热变形性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种弹簧线的生产方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种弹簧线的生产方法,包括以下步骤:
1)准备弹簧线原料,该弹簧线原料由以下重量百分比的合金元素组成:C0.03~0.11%、N0.01~0.03%、Si1.20~2.50%、Mn1.20~2.30%、Ni8.0~12.0%、Al1.50~2.50%、Cr10.0~12.0%、Mo2.0~4.0%,余量为Fe以及不可避免的杂质;
2)将弹簧线原料在真空熔炼炉中进行熔炼,铸造成Ф170~180mm的铸坯;
3)将铸坯利用热锻工艺制成Ф60~65mm的棒材;
4)将棒材使用热挤压模拟器加热至1250~1280℃,并进行挤压,制成Ф10~12mm的线材;
5)将线材进行第一次固液处理,第一次固溶处理的加热温度为1180~1250℃,第一次固溶处理的冷却在30℃以下的循环水中进行;
6)将第一次固液处理后的线材进行酸洗,并拉丝至Ф5~6mm,制成细线材;
7)将细线材重复进行冷拉线加工和固液处理,直至加工成Ф2~2.5mm的软质线;
8)将软质线进行冷拉线加工,制成Ф0.9~1.1mm的硬质细线;
9)对硬质细线进行回火加热;
10)对硬质细线进行回火保温;
11)对硬质细线进行回火冷却;
12)清洗并烘干,制成弹簧线。
作为本发明进一步的方案:所述弹簧线原料由以下重量百分比的合金元素组成:C0.05~0.08%、N0.02~0.03%、Si1.80~2.10%、Mn1.50~2.10%、Ni10.0~11.0%、Al2.0~2.20%、Cr10.0~12.0%、Mo2.5~3.0%,余量为Fe以及不可避免的杂质。
作为本发明再进一步的方案:所述弹簧线原料由以下重量百分比的合金元素组成:C0.06~0.07%、N0.02~0.25%、Si1.90~2.0%、Mn1.70~1.90%、Ni10.5~10.8%、Al2.0~2.10%、Cr11.0~11.5%、Mo2.5~2.8%,余量为Fe以及不可避免的杂质。
作为本发明再进一步的方案:步骤11)中,以清水作为冷却介质对硬质细线进行冷却。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:所述弹簧线的生产方法生产的弹簧线,在具备高强度的基础上,还具有温热区域的耐热变形性,适用于制作要求严格的高品质弹簧。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种弹簧线的生产方法,包括以下步骤:
1)准备弹簧线原料,该弹簧线原料由以下重量百分比的合金元素组成:C0.08%、N0.02%、Si1.80%、Mn1.70%、Ni10.0%、Al2.0%、Cr11.0%、Mo3.0%,余量为Fe以及不可避免的杂质;
2)将弹簧线原料在真空熔炼炉中进行熔炼,铸造成Ф175mm的铸坯;
3)将铸坯利用热锻工艺制成Ф62mm的棒材;
4)将棒材使用热挤压模拟器加热至1265℃,并进行挤压,制成Ф11mm的线材;
5)将线材进行第一次固液处理,第一次固溶处理的加热温度为1215℃,第一次固溶处理的冷却在30℃以下的循环水中进行;
6)将第一次固液处理后的线材进行酸洗,并拉丝至Ф5.5mm,制成细线材;
7)将细线材重复进行冷拉线加工和固液处理,直至加工成Ф2.2mm的软质线;
8)将软质线进行冷拉线加工,制成Ф1.0mm的硬质细线;
9)对硬质细线进行回火加热;
10)对硬质细线进行回火保温;
11)对硬质细线进行回火冷却;
12)清洗并烘干,制成弹簧线。
实施例2
一种弹簧线的生产方法,包括以下步骤:
1)准备弹簧线原料,该弹簧线原料由以下重量百分比的合金元素组成:C0.04%、N0.01%、Si2.30%、Mn1.28%、Ni11.5%、Al2.50%、Cr11.0%、Mo2.0%,余量为Fe以及不可避免的杂质;
2)将弹簧线原料在真空熔炼炉中进行熔炼,铸造成Ф170mm的铸坯;
3)将铸坯利用热锻工艺制成Ф60mm的棒材;
4)将棒材使用热挤压模拟器加热至1260℃,并进行挤压,制成Ф10mm的线材;
5)将线材进行第一次固液处理,第一次固溶处理的加热温度为1200℃,第一次固溶处理的冷却在30℃以下的循环水中进行;
6)将第一次固液处理后的线材进行酸洗,并拉丝至Ф5mm,制成细线材;
7)将细线材重复进行冷拉线加工和固液处理,直至加工成Ф2mm的软质线;
8)将软质线进行冷拉线加工,制成Ф0.95mm的硬质细线;
9)对硬质细线进行回火加热;
10)对硬质细线进行回火保温;
11)对硬质细线进行回火冷却;
12)清洗并烘干,制成弹簧线。
实施例3
一种弹簧线的生产方法,包括以下步骤:
1)准备弹簧线原料,该弹簧线原料由以下重量百分比的合金元素组成:C0.09%、N0.03%、Si2.40%、Mn1.60%、Ni9.0%、Al2.30%、Cr11.20%、Mo3.60%,余量为Fe以及不可避免的杂质;
2)将弹簧线原料在真空熔炼炉中进行熔炼,铸造成Ф180mm的铸坯;
3)将铸坯利用热锻工艺制成Ф65mm的棒材;
4)将棒材使用热挤压模拟器加热至1270℃,并进行挤压,制成Ф12mm的线材;
5)将线材进行第一次固液处理,第一次固溶处理的加热温度为1250℃,第一次固溶处理的冷却在30℃以下的循环水中进行;
6)将第一次固液处理后的线材进行酸洗,并拉丝至Ф6mm,制成细线材;
7)将细线材重复进行冷拉线加工和固液处理,直至加工成Ф2.5mm的软质线;
8)将软质线进行冷拉线加工,制成Ф1.1mm的硬质细线;
9)对硬质细线进行回火加热;
10)对硬质细线进行回火保温;
11)对硬质细线进行回火冷却;
12)清洗并烘干,制成弹簧线。
经实验获得,实施例1获得的弹簧线的力学性能为:2200MPa(N/mm2)、屈强比为95%、扭转次数值为5次以上。另外,形变诱发马氏体(α’)量为95体积%。
实施例2获得的弹簧线的力学性能为:屈服强度540N/mm2,1800MPa(N/mm2)、屈强比为86%、扭转次数值为5次以上。另外,形变诱发马氏体(α’)量为80体积%。
实施例3获得的弹簧线的力学性能为:屈服强度525N/mm2,2050MPa(N/mm2)、屈强比为80%、扭转次数值为5次以上。另外,形变诱发马氏体(α’)量为87体积%。
所述弹簧线的生产方法获得抗拉强度为1800~2200MPa(N/mm2)、屈强比为80~95%、扭转次数值为5次以上的高强度弹簧线。另外,形变诱发马氏体(α’)量也为80~95体积%。
所述弹簧线的生产方法生产的弹簧线,在具备高强度的基础上,还具有温热区域的耐热变形性,适用于制作要求严格的高品质弹簧。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明,但是本专利并不限于上述实施方式,在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (4)
1.一种弹簧线的生产方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)准备弹簧线原料,该弹簧线原料由以下重量百分比的合金元素组成:C0.03~0.11%、N0.01~0.03%、Si1.20~2.50%、Mn1.20~2.30%、Ni8.0~12.0%、Al1.50~2.50%、Cr10.0~12.0%、Mo2.0~4.0%,余量为Fe以及不可避免的杂质;
2)将弹簧线原料在真空熔炼炉中进行熔炼,铸造成Ф170~180mm的铸坯;
3)将铸坯利用热锻工艺制成Ф60~65mm的棒材;
4)将棒材使用热挤压模拟器加热至1250~1280℃,并进行挤压,制成Ф10~12mm的线材;
5)将线材进行第一次固液处理,第一次固溶处理的加热温度为1180~1250℃,第一次固溶处理的冷却在30℃以下的循环水中进行;
6)将第一次固液处理后的线材进行酸洗,并拉丝至Ф5~6mm,制成细线材;
7)将细线材重复进行冷拉线加工和固液处理,直至加工成Ф2~2.5mm的软质线;
8)将软质线进行冷拉线加工,制成Ф0.9~1.1mm的硬质细线;
9)对硬质细线进行回火加热;
10)对硬质细线进行回火保温;
11)对硬质细线进行回火冷却;
12)清洗并烘干,制成弹簧线。
2.根据权利要求1所述的弹簧线的生产方法,其特征在于,所述弹簧线原料由以下重量百分比的合金元素组成:C0.05~0.08%、N0.02~0.03%、Si1.80~2.10%、Mn1.50~2.10%、Ni10.0~11.0%、Al2.0~2.20%、Cr10.0~12.0%、Mo2.5~3.0%,余量为Fe以及不可避免的杂质。
3.根据权利要求2所述的弹簧线的生产方法,其特征在于,所述弹簧线原料由以下重量百分比的合金元素组成:C0.06~0.07%、N0.02~0.25%、Si1.90~2.0%、Mn1.70~1.90%、Ni10.5~10.8%、Al2.0~2.10%、Cr11.0~11.5%、Mo2.5~2.8%,余量为Fe以及不可避免的杂质。
4.根据权利要求1或2或3所述的弹簧线的生产方法,其特征在于,步骤11)中,以清水作为冷却介质对硬质细线进行冷却。
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