一种用普通碳钢制造弹簧的工艺方法,适用于含0.15~0.38%C、不含合金元素的普通碳钢A3、A4、A5或20、25、30钢,属机械制造领域。
合金弹簧钢常用电炉冶炼,能耗大,我国电炉钢能耗为2.43×106大卡/吨钢,而转炉钢能耗为0.16×106大卡/吨钢,普通低碳钢A3、A5或20、30钢的成本仅为合金弹簧钢60Si2MnA钢的一半,用普通低碳钢制造弹簧零件,在工业上有应用前景。
本发明是提供一种用不含合金元素的普通低碳钢(0.15~0.38%C)制造弹簧的工艺方法,从而代替合金弹簧钢,大幅度地降低弹簧制造的成本。
普通低碳钢因其淬透性太低,达不到硬度要求,所以不能用作弹簧材料,本发明采用表面高温快速加热,心部亚温淬火工艺原理,解决其普通低碳钢的淬透性及强度问题。本发明的工艺方法如下1.零件在900~1100℃快速加热,加热设备用电炉或火焰炉或盐浴炉,也可用工频加热炉,零件在高温区保温时间以零件径向的0.5分/毫米控制,在10%的盐水中淬火;
本发明工艺方法,使不含合金元素的普通低碳钢应用于制造弹簧零件,表Ⅰ是60Si2MnA钢和普通低碳A5钢制造的弹簧性能对比。在相同的应力作用条件下,A5钢弹簧零件性能优于60Si2MnA,从而使低品位铁矿产品得到了合理的利用。
(表Ⅰ见下页)本发明工艺方法应用于大尺寸弹簧实例用A5钢φ30mm棒料,在火焰炉中加热到1100℃,热卷成外径D=138mm,高h=210mm的螺旋弹簧。随后在电炉中加热至960℃,保温15分钟,在10%的盐水中淬火,淬火件在热水中清洗15~20分钟,进行低温回火,表Ⅱ是不同回火温度得到不同的硬度以及疲劳寿命的结果,根据零件尺寸和使用冲击负荷选定回火温度。
本发明工艺方法适用于各种尺子的弹簧零件处理。也可适用于代替调质钢另件的生产过程。
1.用普通碳钢制造弹簧的工艺方法,适用于含0.15~0.38%C,不含合金元素的普通碳钢制造弹簧,其特征在于,本发明工艺方法按下述步骤进行(1)零件在900~1100℃快速加热,加热保温时间按零件径向0.5分/毫米控制,在10%的盐水中淬火;(2)淬火件进行低温回火,回火温度100-250℃,回火时间30分钟。
2.根据权利要求1所说的工艺方法,其特征在于淬火件在回火前用热水清洗15~20分钟。
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