CN107746944A - 一种弹簧材料的复合优化处理工艺 - Google Patents

一种弹簧材料的复合优化处理工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN107746944A
CN107746944A CN201710802696.3A CN201710802696A CN107746944A CN 107746944 A CN107746944 A CN 107746944A CN 201710802696 A CN201710802696 A CN 201710802696A CN 107746944 A CN107746944 A CN 107746944A
Authority
CN
China
Prior art keywords
spring material
handling process
shot
composite optimization
optimization handling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201710802696.3A
Other languages
English (en)
Inventor
杨枫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changshou City Ruisi Intellectual Property Services Ltd
Original Assignee
Changshou City Ruisi Intellectual Property Services Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changshou City Ruisi Intellectual Property Services Ltd filed Critical Changshou City Ruisi Intellectual Property Services Ltd
Priority to CN201710802696.3A priority Critical patent/CN107746944A/zh
Publication of CN107746944A publication Critical patent/CN107746944A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/02—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for springs
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
    • C21D7/02—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working
    • C21D7/04—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the surface
    • C21D7/06—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the surface by shot-peening or the like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
    • C21D2211/001—Austenite

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

本发明提供了一种弹簧材料的复合优化处理工艺，所述的弹簧材料为60Si2Mn弹簧钢，所述的复合优化处理工艺包括如下步骤：a）余热淬火热处理，b）喷丸强化处理，c）低温时效处理。本发明揭示了一种弹簧材料的复合优化处理工艺，该复合优化处理工艺实施简便，通过优化工艺参数以及采用喷丸强化技术，显著提高了弹簧材料的综合力学性能和疲劳强度。

Description

一种弹簧材料的复合优化处理工艺
技术领域
本发明涉及一种弹簧加工工艺，具体涉及一种弹簧材料的复合优化处理工艺，属于弹簧技术领域。
背景技术
弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件，其作为工业系统中的一个重要元件，有着很大的使用量，而且种类繁多。弹簧行业在整个制造业当中虽然是一个小行业，但其所起到的作用非常重要。国家的工业制造业、汽车工业要加快发展，作为基础件、零部件之一的弹簧行业就更加需要有一个发展的超前期，才能适应国家整个工业的快速发展。另外，弹簧产品规模品种的扩大、质量水平的提高也是机械设备更新换代的需要和配套主机性能提高的需要，因此，整个国家工业的发展，弹簧产品是起到重要作用的。
目前，很多弹簧产品普遍采用60Si2Mn弹簧钢材料进行制备。为了满足各种弹簧产品承受各种应力作用的需求，通常要求60Si2Mn弹簧钢具有较高的弹性极限和较高的屈强比；同时，为了防止弹簧在交变应力下发生疲劳断裂，还要求60Si2Mn弹簧钢应具有较高的疲劳强度。上述弹簧钢应具有的力学性能主要取决于热处理工艺。目前，弹簧钢的热处理工艺由于在淬火方式以及淬火和回火工艺参数选择上存在较多差异，导致成品性能不一。同时，单一的弹簧热处理工艺对弹簧力学性能，尤其是疲劳强度的提升非常有限。
发明内容
针对上述需求，本发明提供了一种弹簧材料的复合优化处理工艺，该复合优化处理工艺实施简便，通过优化工艺参数以及采用喷丸强化技术，显著提高了弹簧材料的综合力学性能和疲劳强度。
本发明是一种弹簧材料的复合优化处理工艺，所述的弹簧材料为60Si2Mn弹簧钢，所述的复合优化处理工艺包括如下步骤：a）余热淬火热处理，b）喷丸强化处理，c）低温时效处理。
在本发明一较佳实施例中，所述的步骤 a）中，余热淬火热处理包括如下步骤：1）将弹簧材料置于加热炉中加热至920℃保温20min进行奥氏体化热成型；2）冷却至860℃出炉进行油淬；3）回火处理1.5h，空冷至室温。
在本发明一较佳实施例中，所述的步骤 a）中，回火处理的温度条件可以是回火温度360℃，回火温度400℃，回火温度440℃中的一种。
在本发明一较佳实施例中，所述的步骤 b）中，喷丸强化处理工艺参数为：钢丸直径0.6mm，钢丸硬度60HRC，入射角50°，喷丸速度120m/s，喷丸时间80s，表面覆盖率140%。
在本发明一较佳实施例中，所述的步骤c）中，低温时效处理的工艺条件为：温度250℃，保温时间2h。
本发明揭示了一种弹簧材料的复合优化处理工艺，该复合优化处理工艺实施简便，通过优化工艺参数以及采用喷丸强化技术，显著提高了弹簧材料的综合力学性能和疲劳强度。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是本发明实施例弹簧材料复合优化处理工艺的工序步骤图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
图1是本发明实施例弹簧材料复合优化处理工艺的工序步骤图；该弹簧材料为60Si2Mn弹簧钢，所述的复合优化处理工艺包括如下步骤：a）余热淬火热处理，b）喷丸强化处理，c）低温时效处理。
本发明提及的弹簧材料复合优化处理工艺先是通过优化淬火和回火的工艺参数对60Si2Mn弹簧钢进行余热淬火热处理，然后通过设定合理的喷丸工艺参数对60Si2Mn弹簧钢进行喷丸强化处理，最后对60Si2Mn弹簧钢进行低温时效处理，从而实现了弹簧材料综合力学性能和疲劳强度的显著提高。其中，余热淬火热处理不仅保证了60Si2Mn弹簧钢的强韧性，而且提高了生产效率、节约了能源。喷丸强化处理使得60Si2Mn弹簧钢的表面残余压应力大幅增加，进而大幅提高了弹簧钢的疲劳强度。低温时效处理可使应力场松弛，致使弹簧钢中残余应力趋于平衡，体现出良好的稳定性，从而大大延长了弹簧钢的疲劳寿命。
实施例1
具体加工方法如下：
a）余热淬火热处理，具体加工过程为：首先将60Si2Mn弹簧钢置于加热炉中加热至920℃，保温20min进行奥氏体化热成型；随后冷却至860℃出炉进行油淬；待冷却至室温后，再将60Si2Mn弹簧钢置于加热炉中加热至360℃，回火处理1.5h，最后空冷至室温。
b）喷丸强化处理，采用直压式喷丸机按设定的喷丸工艺参数对步骤a）热处理后的60Si2Mn弹簧钢进行强力喷丸处理，其中，喷丸工艺参数为：钢丸直径0.6mm，钢丸硬度60HRC，入射角50°，喷丸速度120m/s，喷丸时间80s，表面覆盖率140%。
c）低温时效处理，将喷丸强化处理后的60Si2Mn弹簧钢置于箱式电阻炉中，在250℃下保温2h，以使弹簧钢中残余应力趋于平衡，从而有效延长弹簧钢的疲劳寿命。
实施例2
具体加工方法如下：
a）余热淬火热处理，具体加工过程为：首先将60Si2Mn弹簧钢置于加热炉中加热至920℃，保温20min进行奥氏体化热成型；随后冷却至860℃出炉进行油淬；待冷却至室温后，再将60Si2Mn弹簧钢置于加热炉中加热至400℃，回火处理1.5h，最后空冷至室温。
b）喷丸强化处理，采用直压式喷丸机按设定的喷丸工艺参数对步骤a）热处理后的60Si2Mn弹簧钢进行强力喷丸处理，其中，喷丸工艺参数为：钢丸直径0.6mm，钢丸硬度60HRC，入射角50°，喷丸速度120m/s，喷丸时间80s，表面覆盖率140%。
c）低温时效处理，将喷丸强化处理后的60Si2Mn弹簧钢置于箱式电阻炉中，在250℃下保温2h，以使弹簧钢中残余应力趋于平衡，从而有效延长弹簧钢的疲劳寿命。
实施例3
具体加工方法如下：
a）余热淬火热处理，具体加工过程为：首先将60Si2Mn弹簧钢置于加热炉中加热至920℃，保温20min进行奥氏体化热成型；随后冷却至860℃出炉进行油淬；待冷却至室温后，再将60Si2Mn弹簧钢置于加热炉中加热至440℃，回火处理1.5h，最后空冷至室温。
b）喷丸强化处理，采用直压式喷丸机按设定的喷丸工艺参数对步骤a）热处理后的60Si2Mn弹簧钢进行强力喷丸处理，其中，喷丸工艺参数为：钢丸直径0.6mm，钢丸硬度60HRC，入射角50°，喷丸速度120m/s，喷丸时间80s，表面覆盖率140%。
c）低温时效处理，将喷丸强化处理后的60Si2Mn弹簧钢置于箱式电阻炉中，在250℃下保温2h，以使弹簧钢中残余应力趋于平衡，从而有效延长弹簧钢的疲劳寿命。
本发明揭示了一种弹簧材料的复合优化处理工艺，该复合优化处理工艺实施简便，通过优化工艺参数以及采用喷丸强化技术，显著提高了弹簧材料的综合力学性能和疲劳强度。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种弹簧材料的复合优化处理工艺，其特征在于，所述的弹簧材料为60Si2Mn弹簧钢，所述的复合优化处理工艺包括如下步骤：a）余热淬火热处理，b）喷丸强化处理，c）低温时效处理。
2.根据权利要求1所述的弹簧材料的复合优化处理工艺，其特征在于，所述的步骤 a）中，余热淬火热处理包括如下步骤：1）将弹簧材料置于加热炉中加热至920℃保温20min进行奥氏体化热成型；2）冷却至860℃出炉进行油淬；3）回火处理1.5h，空冷至室温。
3.根据权利要求2所述的弹簧材料的复合优化处理工艺，其特征在于，所述的步骤 a）中，回火处理的温度条件可以是回火温度360℃，回火温度400℃，回火温度440℃中的一种。
4.根据权利要求1所述的弹簧材料的复合优化处理工艺，其特征在于，所述的步骤 b）中，喷丸强化处理工艺参数为：钢丸直径0.6mm，钢丸硬度60HRC，入射角50°，喷丸速度120m/s，喷丸时间80s，表面覆盖率140%。
5.根据权利要求1所述的弹簧材料的复合优化处理工艺，其特征在于，所述的步骤c）中，低温时效处理的工艺条件为：温度250℃，保温时间2h。
CN201710802696.3A 2017-09-08 2017-09-08 一种弹簧材料的复合优化处理工艺 Withdrawn CN107746944A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710802696.3A CN107746944A (zh) 2017-09-08 2017-09-08 一种弹簧材料的复合优化处理工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710802696.3A CN107746944A (zh) 2017-09-08 2017-09-08 一种弹簧材料的复合优化处理工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107746944A true CN107746944A (zh) 2018-03-02

Family

ID=61254848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710802696.3A Withdrawn CN107746944A (zh) 2017-09-08 2017-09-08 一种弹簧材料的复合优化处理工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107746944A (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1764730A (zh) * 2003-03-26 2006-04-26 中央发条株式会社 制备高强度弹簧的方法
CN103415639A (zh) * 2011-03-04 2013-11-27 日本发条株式会社 弹簧及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1764730A (zh) * 2003-03-26 2006-04-26 中央发条株式会社 制备高强度弹簧的方法
CN103415639A (zh) * 2011-03-04 2013-11-27 日本发条株式会社 弹簧及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘安民等: "60CrMnBA汽车悬架弹簧复合优化处理工艺研究", 《热加工工艺》 *
刘安民等: "60Si2Mn弹簧钢复合优化处理工艺研究", 《材料导报》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100582254C (zh) 制备高强度弹簧的方法
CN108559934B (zh) 一种tc6钛合金锻件的深冷处理工艺
CN103352111B (zh) 三牙轮钻头牙爪的热处理方法
CN107674956A (zh) 马氏体沉淀硬化不锈钢叶轮的热处理工艺及其应用
CN107746944A (zh) 一种弹簧材料的复合优化处理工艺
CN105369022B (zh) 一种2Cr12NiMo1W1V锻件在生产过程中进行晶粒细化的方法
CN101956144A (zh) 一种制备马氏体加铁素体塑料模具钢的热处理方法
CN111172375A (zh) 一种提高风机叶轮强度的热处理方法
CN102127627B (zh) 一种获得碳素工具钢高硬度和低变形开裂倾向的方法
CN102443686A (zh) 钢板弹簧的表面喷丸强化方法
CN107574298B (zh) 一种固体废料破碎机刀具用钢材
CN101838727A (zh) 硬质合金刀片基体的热处理方法
CN109280860A (zh) 一种分切淋膜纸用的耐磨损刀片及其加工工艺
CN101598172A (zh) 一种偏心轴及其制造方法
CN105154651A (zh) 一种修剪刀片的热处理工艺
CN111676362B (zh) 一种可获得Si系超高强碟簧的淬火-配分-等温淬火热处理新方法
CN106868279A (zh) 一种消除20CrMnTiH锻造余热等温正火产生针状铁素体的热处理工艺
CN109182896B (zh) 一种175MPa活动弯头材料及热处理工艺
CN103667619B (zh) Cr5MoV冷作模具钢的亚温淬火工艺
CN103667617B (zh) 一种提高1Cr12Ni3Mo2VN透平叶片冲击韧性的热处理工艺
CN107619912A (zh) 余温正火工艺
CN106319186B (zh) 一种45钢滚轮轴高温短时淬火回火工艺
CN102978352A (zh) 一种提高1Cr12Mo耐热钢的冲击韧性的热处理方法
CN107299210A (zh) 航空发动机的压气机整体叶盘的叶片修复后的热处理方法
CN106312437A (zh) 芯棒等径修复工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20180302