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

一种弹簧线的生产方法
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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