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1、第卷第期机工程材料年月一种弹簧热处理新工艺的分析探讨西南交通大学唐山办奉处,河北唐陆大纹山,,、摘要从弹簧热处理中存在的一些问题提出了新的工艺由以下几个部分组成即高中频加热碳,、,,,。氮共渗高中频细化奥氏体晶拉等温淬火中温回火喷丸等文中还分析了未用这些先进工艺的理论根据。主题词弹簧热处理工艺可靠性,,,加咒,,,,,容易产生疲劳破坏。引言。目前弹簧淬火后为孪晶马氏体组织这种组。、、。弹簧是重要的基础零部件广泛应用于机车车织经中温回火后其塑性韧性仍然偏低据报道有些单、。因而,,辆汽车等工业领域研究提高弹簧的寿命将普位的弹簧淬火后可以获得板条状马氏体组织但国遍提高,。。整机的可
2、靠性并带来很大的组级齐效益内对这种组织尚未普遍引起重视妇目前弹簧制造厂从经济上考虑,大多数采用目前弹簧热处理中存在的主要问题,一般的油淬如果采用能获得一定数量下贝氏体的等。其寿命,、。弹簧多数是疲劳破坏主要决定于弹温淬火将提高其塑性韧性及疲劳极限簧钢的疲劳强度。弹簧的受力主要是交变的弯曲应力、目前的弹簧热处理中采用细化奥氏体晶粒的、。,,〕,,扭转应力拉压应力等在交变应力作用下缺陷处开始很少,如能进一步细化奥氏体晶粒弹簧的力学性,。,形成疲努微裂缝不断向内发展而最后断裂所以在能将获得改善。热,,处理过程中使弹簧表面形成适宜的硬化层并产生喷丸处理没有普遍采用表面强化效果没有压应
3、力,。然而。将使弹簧的疲劳寿命大大延长目前只有充分发挥,、少部分弹簧热处理后经喷丸处理少数钢种最后经氮,热处理新工艺碳共渗软氮化处理而大多数弹簧的表面和心部力学性能上没有区别。我们在研究了及两种弹簧钢·,,的热处理工艺的基础上,‘〕用热轧弹簧钢制造的弹簧表面往往有脱碳压提出了一种新的热处理和氧化缺陷硅锰钢等尤甚。不少弹簧在热处理过程工艺,由以下几部分组成用高、中频感应加热进中表面也会产生脱碳,尤其是铁路弹簧在修理、,、和氧化行碳氮共渗使弹簧表面有一个强度硬度较高的渗厂多次修理后脱碳、氧化严重,以致在使用过程中表面层,以提高疲劳强度用高、中频感应加热及等温淬火来细化奥氏体晶粒。
4、这将显著地提高弹簧钢的各一一,一一收收到初稿到修改稿项力学性能通过等温淬火获得部分下贝氏体以©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net陆大纹一种弹黄热处理新工艺的分析探讨进一步提高塑性、韧性及疲劳强度用中温回火使衰渗层深度与黄血盐含的关系,组织转变成回火屈氏体和下贝氏体混合物以获得良黄血,盐含量。本工艺除适用于硅锰钢、铬钒钢外,也好的综合性能,共渗层深度拜、硅锰翎钒钢、铬锰钢、硅锰钒炯适用于硅铬钢和锰钢。等钢种、、表℃加℃条件下、碳氮
5、共渗、盆含渗层厚度与显徽硬度间的关系考虑到氮,碳氮共渗及淬比碳降低点显著图、,氮含量火后渗层组织中残余奥氏体比氮碳共渗相应少一些,所以建议选用碳、氮共渗。又考虑到氮降低摩擦系数比渗层厚度解,,碳显著所以建议控制渗层中表面碳的含量为显徽硬度一左右,表面氮的含量为左右,、,、、,以充分发挥渗碳渗氮的作用使表面强度硬度耐磨余奥氏体太多而使硬度下降所以氨的含量也有一最。。合适范围见表〕此最佳百分比数又随含碳气体性等均有提高。的不同而不同。在,共渗的温度与渗层成分及厚度的关系十分密切一定温度和一定时间条件下天然气、,,与氨的比例以含氨为最佳丙烷与氨一般井式炉碳氮共渗随着温度升高碳的扩散
6、快些以。渗入多些氮的扩散慢些,渗入少些。但用高、中频加热比的比例得到的渗层性能最好闭时,加热速度提高,、细化奥氏体晶粒了氮的吸附渗入速度及扩散速度、、也将同时提高,使渗层的厚度快速增加,渗层内碳氮用高中频整体感应加热来细化奥氏体晶粒比一。,。,含量差别减少如用某种固体渗剂进行共渗加热速度般加热方法效果更好由于加热速度快形成奥氏体的,,为℃时在℃下渗,渗临界晶核小仅是亚结构边界宽度的一护〕层厚度而,。。而升温速度加热速度为℃时则渗层厚度为在起始晶粒极细小又超过奥氏体晶界的移,,,,℃下渗加热速度为℃时距表面动速度即超过奥氏体晶粒的长大速度奥氏体晶粒未。,处含氮写、含碳加热速度为
7、℃及长大一般炉中共渗时总是表面先热然后向内传时,距表面·处含氮、含碳。可导,所以渗层表面的碳、氮原子也向内部扩散,使最表、、、,、一见用高中频大功率感应加热时不仅共渗温度高共渗面的碳氮含量不是最高在碳氮含量表面距离的分·,、,。层厚而且渗层中碳气氮含量都比较高而又接近共渗布曲线上出现嘴值而高中频加热是靠弹簧内,。。、习时间很短只需数十秒即可固体青剂共渗时间不的涡流发热使整个弹簧同时极快地升温碳氮原子来,。不,,〕。宜太长超过它就分解完了及向心部扩散所以分布曲线上峰低距表面近、,、同样的加热速度下不同渗剂
