CN105970088A - 一种高弹性油封弹簧及其生产工艺 - Google Patents

一种高弹性油封弹簧及其生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种高弹性油封弹簧及其生产工艺，涉及弹簧加工制造领域。原料中各元素及其质量百分数为：C：0.05％‑0.08％、Si：0.74％‑0.92％、Mn：1.44％‑1.83％、Cr：17.22％‑17.52％、Ni：10.00％‑10.86％、S：≤0.030％、P：≤0.035％，余量为Fe。生产工艺包括：(1)按原料配比生产弹簧钢丝；(2)拉直、裁剪；(3)卷簧；(4)热处理；(5)接圆；(6)喷漆处理；(7)凉干、包装。本发明通过对各元素和工艺的重新组合，有效的提高了油封弹簧的塑性和韧性，从而提高了油封弹簧的使用寿命。

Description

一种高弹性油封弹簧及其生产工艺
技术领域
本发明涉及弹簧加工制造领域，具体涉及一种高弹性油封弹簧及其生产工艺。
背景技术
弹簧是用途广泛的常用零件，其特点是去掉外力后，能立即恢复原状。橡胶油封上有一个环形的弹簧，这种弹簧利用螺旋状内芯，芯柱式接头两端固定联接成O形状，使橡胶密封圈卡的更紧，密封更严密。这种弹簧俗称油封弹簧或O形弹簧，也叫无骨架自紧弹簧。油封弹簧通常应用在减震器油封或旋转油封上，当油封使用一段时间磨损后，油封弹簧就会起到补偿径向力的作用。油封弹簧性能优于焊接式的O形弹簧，适用于食品机械、五金、橡胶、机车、机械及机器等领域。影响油封弹簧性能的因素有原料的材质，生产的工艺带来的弹簧的粗细、长短，钢丝的粗细、圈数等。比如弹簧长短不合适，就会造成油封唇口过紧，导致唇口与轴摩擦系数过大，产生高温，会造成油封加快老化，缩短油封的使用寿命。
在中国专利申请公开说明书CN 104060181A中针对油封弹簧寿命短、强度低、不耐腐蚀性等问题公开了一种油封弹簧及其生产方法，通过优化原料配比，改善生产方法，使得产品一致性好，且具有较长的寿命、强度，耐腐蚀性强。
现有技术存在的缺点为：弹簧钢丝热处理工艺中，使用温度为1930℃，而在此温度下，铁素体会产生较大的脆性倾向，不利于保持弹簧钢韧性、塑性强的优良特性。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种塑性更强的弹簧钢，从而进一步增强油封弹簧的弹性性能，从而提高了油封弹簧的使用寿命。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
原料中各元素及其质量百分数为：C：0.05％-0.08％、Si：0.74％-0.92％、Mn：1.44％-1.83％、Cr：17.22％-17.52％、Ni：10.00％-10.86％、S：≤0.030％、P：≤0.035％，余量为Fe。
进一步的，所述的高弹性油封弹簧，原料中各元素及其质量百分数为：C：0.06％-0.07％、Si：0.80％-0.86％、Mn：1.56％-1.64％、Cr：17.38％-17.42％、Ni：10.72％-10.78％、S：≤0.030％、P：≤0.035％，余量为Fe。
进一步的，所述的高弹性油封弹簧，原料中各元素及其质量百分数为：C：0.06％、Si：0.80％、Mn：1.56％、Cr：17.38％、Ni：10.72％、S：0.018％、P：0.022％，余量为Fe。
进一步的，本发明还提供高弹性油封弹簧的生产工艺为：步骤如下：
(1)按原料配比生产弹簧钢丝，采用转炉冶炼，LF精炼；
(2)拉直、裁剪，采用酸洗和磷化对钢丝做表面处理，在125℃下拉丝；
(3)卷簧，使用卷簧机将钢丝卷成弹簧状；
(4)热处理，用淬火与回火工艺进行热处理；
(5)接圆，使用接圆机给油封弹簧接圆；
(6)喷漆处理；
(7)凉干、包装。
进一步的，所述的高弹性油封弹簧的生产工艺，步骤(1)中，当温度达到1040℃时再加入Cr。
进一步的，所述的高弹性油封弹簧的生产工艺，热处理工艺中，950℃-1100℃油淬，500℃-600℃回火。
进一步的，所述的高弹性油封弹簧的生产工艺，卷簧中使用电脑数控卷簧机，接圆时使用自动接圆成型机。
Cr的碳化物大量溶入奥氏体中，能显著提高材料的淬透性，同时能提高钢的硬度，抗腐蚀、耐磨性和耐候性，提高钢的淬火及回火稳定性作用，改善钢材焊缝处的淬火特性，减少淬火裂纹，提高焊缝处的冲击韧性。Ni元素能提高淬透性和回火稳定性，强化铁素体和细化颗粒，有效地改善弹簧钢的力学性能。各元素的相互配合能有效的提高弹簧钢材料的韧性和塑性。此外生产工艺简单，温度、时间控制科学。与现有技术相比，本发明的有益效果是进一步的提高了油封弹簧的塑性和韧性，从而提高了油封弹簧的使用寿命。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种高弹性油封弹簧，原料中各元素及其质量百分数为：C：0.05％、Si：0.74％、Mn：1.44％、Cr：17.22％、Ni：10.00％、S：0.018％、P：0.022％，余量为Fe。
一种高弹性油封弹簧，生产工艺为：步骤如下：
(1)按原料配比生产弹簧钢丝：采用转炉冶炼，LF精炼(钢包炉外精炼)，精炼时，温度达到1040℃时再加入原料中的Cr；
(2)拉直、裁剪：采用酸洗和磷化对钢丝做表面处理，在125℃下拉丝；
(3)卷簧：使用电脑数控卷簧机将钢丝卷成弹簧状；
(4)热处理：淬火回火中950℃油淬，500℃回火。；
(5)接圆使用自动接圆成型机给油封弹簧接圆；
(6)喷漆处理；
(7)凉干、包装。
实施例2：
一种高弹性油封弹簧，原料中各元素及其质量百分数为：C：0.08％、Si：0.92％、Mn：1.83％、Cr：17.52％、Ni：10.86％、S：0.018％、P：0.022％，余量为Fe。
一种高弹性油封弹簧，生产工艺为：步骤如下：
(1)按原料配比生产弹簧钢丝：采用转炉冶炼，LF精炼(钢包炉外精炼)，精炼时，温度达到1040℃时再加入原料中的Cr；
(2)拉直、裁剪：采用酸洗和磷化对钢丝做表面处理，在125℃下拉丝；
(3)卷簧：使用电脑数控卷簧机将钢丝卷成弹簧状；
(4)热处理：淬火回火中1000℃油淬，540℃回火。；
(5)接圆使用自动接圆成型机给油封弹簧接圆；
(6)喷漆处理；
(7)凉干、包装。
实施例3：
一种高弹性油封弹簧，原料中各元素及其质量百分数为：C：0.06％、Si：0.80％、Mn：1.56％、Cr：17.38％、Ni：10.72％、S：0.018％、P：0.022％，余量为Fe。
一种高弹性油封弹簧，生产工艺为：步骤如下：
(1)按原料配比生产弹簧钢丝：采用转炉冶炼，LF精炼(钢包炉外精炼)，精炼时，温度达到1040℃时再加入原料中的Cr；
(2)拉直、裁剪：采用酸洗和磷化对钢丝做表面处理，在125℃下拉丝；
(3)卷簧：使用电脑数控卷簧机将钢丝卷成弹簧状；
(4)热处理：淬火回火中1020℃油淬，560℃回火。；
(5)接圆使用自动接圆成型机给油封弹簧接圆；
(6)喷漆处理；
(7)凉干、包装。
实施例4：
一种高弹性油封弹簧，原料中各元素及其质量百分数为：C：0.065％、Si：0.84％、Mn：1.6％、Cr：17.40％、Ni：10.74％、S：0.018％、P：0.022％，余量为Fe。
一种高弹性油封弹簧，生产工艺为：步骤如下：
(1)按原料配比生产弹簧钢丝：采用转炉冶炼，LF精炼(钢包炉外精炼)，精炼时，温度达到1040℃时再加入原料中的Cr；
(2)拉直、裁剪：采用酸洗和磷化对钢丝做表面处理，在125℃下拉丝；
(3)卷簧：使用电脑数控卷簧机将钢丝卷成弹簧状；
(4)热处理：淬火回火1050℃油淬，580℃回火。；
(5)接圆使用自动接圆成型机给油封弹簧接圆；
(6)喷漆处理；
(7)凉干、包装。
实施例5：
一种高弹性油封弹簧，原料中各元素及其质量百分数为：C：0.07％、Si：0.86％、Mn：1.64％、Cr：17.42％、Ni：10.78％、S：0.018％、P：0.022％，余量为Fe。
一种高弹性油封弹簧，生产工艺为：步骤如下：
(1)按原料配比生产弹簧钢丝：采用转炉冶炼，LF精炼(钢包炉外精炼)，精炼时，温度达到1040℃时再加入原料中的Cr；
(2)拉直、裁剪：采用酸洗和磷化对钢丝做表面处理，在125℃下拉丝；
(3)卷簧：使用电脑数控卷簧机将钢丝卷成弹簧状；
(4)热处理：淬火回火中1100℃油淬，600℃回火。；
(5)接圆使用自动接圆成型机给油封弹簧接圆；
(6)喷漆处理；
(7)凉干、包装。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种高弹性油封弹簧，原料中各元素及其质量百分数为：C：0.05％-0.08％、Si：0.74％-0.92％、Mn：1.44％-1.83％、Cr：17.22％-17.52％、Ni：10.00％-10.86％、S：≤0.030％、P：≤0.035％，余量为Fe。
2.如权利要求1所述的高弹性油封弹簧，其特征在于，原料中各元素及其质量百分数为：C：0.06％-0.07％、Si：0.80％-0.86％、Mn：1.56％-1.64％、Cr：17.38％-17.42％、Ni：10.72％-10.78％、S：≤0.030％、P：≤0.035％，余量为Fe。
3.如权利要求2所述的高弹性油封弹簧，其特征在于，原料中各元素及其质量百分数为：C：0.06％、Si：0.80％、Mn：1.56％、Cr：17.38％、Ni：10.72％、S：0.018％、P：0.022％，余量为Fe。
4.如权利要求1至3中任一项所述的高弹性油封弹簧，其特征在于，生产工艺为：步骤如下：
(1)按原料配比生产弹簧钢丝，采用转炉冶炼，LF精炼；
(2)拉直、裁剪，采用酸洗和磷化对钢丝做表面处理，在125℃下拉丝；
(3)卷簧，使用卷簧机将钢丝卷成弹簧状；
(4)热处理，用淬火与回火工艺进行热处理；
(5)接圆，使用接圆机给油封弹簧接圆；
(6)喷漆处理；
(7)凉干、包装。
5.如权利要求4所述的高弹性油封弹簧的生产工艺，其特征在于，步骤(1)中，当温度达到1040℃时再加入Cr。
6.如权利要求4所述的高弹性油封弹簧的生产工艺，其特征在于，热处理工艺中，950℃-1100℃油淬，500℃-600℃回火。
7.如权利要求4所述的高弹性油封弹簧的生产工艺，其特征在于，卷簧中使用电脑数控卷簧机，接圆时使用自动接圆成型机。
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