不銹鋼材料彈簧的熱處理
(1)固溶處理
奧氏體不銹彈簧鋼固溶處理規范
材料牌號 | 處理溫度℃ | 冷卻方式 | 設備 |
1Cr18Ni9 | 棒材：1100～1150 | 水冷 | 1.高溫鹽爐適用于棒材和厚板材 |
板材：1080～1130 | 水或油冷 | ||
帶材：1020～1070 | 水冷，油冷或者氣冷 | ||
1Cr18Ni9Ti | 棒材：1060～1140 | 水冷 | |
板材：1050～1130 | 水或油 | ||
帶材：1020～1070 | 水冷，油冷或者氣冷 | ||
0Cr17Ni14Mo2 | 1020～1120 | 水冷，油冷或者氣冷 | |
0Cr18Ni12Mo2Ti | 1020～1100 | 水冷，油冷或者氣冷 | |
1Cr18Ni12Mo2Ti | 1020～1100 | 水冷，油冷或者氣冷 |
(2)穩定回火處理
奧氏體不銹彈簧鋼穩定回火處理規范
材料牌號 | 處理溫度℃ | 保溫時間(h) | 設備 |
1Cr18Ni9 | 430～480 | 2h | 真空爐 或 時效爐 |
1Cr18Ni9Ti | |||
0Cr17Ni14Mo2 | 380～480 | 2n | |
0Cr18Ni12Mo2Ti | |||
1Cr18Ni12Mo2Ti | |||
備注：用冷拉強化處理的鋼絲并經冷成性的彈簧，作消應力回火處理的規范見表2 | |||
2.馬氏體不銹彈簧鋼的熱處理
(1)馬氏體不銹彈簧鋼的預備熱處理 馬氏體不銹彈簧鋼屬于馬氏體相變強化鋼
馬氏體不銹彈簧鋼的預備熱處理工藝
材料牌號 | 不完全退火 | 低溫退火 | ||||
加熱溫度℃ | 冷卻介質 | 布氏硬度壓痕mm | 加熱溫度℃ | 冷卻介質 | 布氏硬度壓痕mm | |
2Cr13 | 870-900 | 隨爐冷卻至 600℃后出爐空冷 | ≥4.4 | 730～780 | 空氣 | ≥4.0 |
3Cr13 | ≥4.2 | 730～780 | ≥4.0 | |||
4Cr13 | ≥4.0 | 730～780 | ≥4.0 | |||
1Cr17Ni2 | | | | 670～690 | ≥3.5 | |
馬氏體不銹彈簧鋼制成彈簧后的最終熱處理是淬火、回火。
常用馬氏體不銹彈簧鋼的最終熱處理工藝
材料牌號 | 淬 火 | 回 火 | 硬度(HRC) | ||
加熱溫度℃ | 冷卻介質 | 加熱溫度℃ | 冷卻介質 | ||
2Cr13 | 1000～1040 | 油 | 300～480 | 空氣 | |
3Cr13 | 1000～1040 | 油 | 300～480 | 空氣 | 40～46 |
3Cr13Mo | 1020～1060 | 油 | 220～300 | 空氣 | 46～50 |
4cr13 | 1000～1050 | 油 | 320～450 | 空氣 | 45～52 |
1cr17Ni2 | 1000～1020 | 油 | 340～360 | 空氣 | |
沉淀硬化不銹彈簧鋼是通過馬氏體相變強化和沉淀析出強化兩者綜合強化的，所以基本熱處理工藝為固溶處理和時效處理。
對于半奧氏體育型鋼，固溶處理后室溫得到不穩定的奧氏體，沒有完成馬氏體轉變，沒有充分強化，因此在固溶處理和時效處理之間，增加一個調整處理，使得不穩定奧氏體轉變為馬氏體。常用調正處理有調節處理(T處理)、冷處理(R處理)、塑性處理(C處理)三種方法。
常用沉淀硬化不銹彈簧鋼熱處理工藝
類別 | 材料牌號 | 固溶處理 | 調整處理 | 時效處理 | ||
加熱溫度℃ | 冷卻介質 | 加熱溫度℃ | 冷卻介質 | |||
半奧氏體沉淀強化型 | 0Cr17Ni7AI | 1040～1060 | 水或空氣 | 750～ 770℃空冷 | 520～550 | 空氣 |
940～ 960℃空冷 -78℃冷處理 | 500～520 | |||||
冷變形 | 470～490 | |||||
0Cr15Ni7Mo2AI | 1050～1080 | 空氣或水 | 750～ 770℃空冷 | 520～550 | 空氣 | |
940～ 960℃空冷 -78℃冷處理 | 500～520 | |||||
冷變形 | 470～490 | |||||
0Cr12Mn5Ni4Mo3AI | 1040～1060 | 空氣 | 750～ 770℃空冷 | 450～490 | 空氣 | |
-78℃冷處理 | 510～530 550～570 | |||||
冷變形 | 340～360 510～570 550～570 | |||||
馬氏體沉淀強化型 | 0Cr17Ni4Cu4Nb | 1020～1060 | 空氣 | | 450～550 | 空氣 |
補充：1.1.1-②消應力回火溫度對彈簧力學性能的影響
消應力回火溫度對各種材料彈簧力學性能的影響是客觀存在的。可以以不同的回火溫度對碳素彈簧鋼絲、油淬火回火鋼絲和1Cr18Ni9彈簧材料力學性能的影響加以說明。見表3、4.、5(上一篇將表5列立成了表3)，也可以根據對彈簧的特殊性能要求來確定相應的回火溫度。
回火溫度對碳素彈簧鋼絲材料彈簧的力學性能的影響
鋼絲直徑mm | 材料供應狀態 | 各種回火溫度處理30分鐘后的σb，σs， | |||||
(Mpa) | 100℃ | 200℃ | 260℃ | 300℃ | 400℃ | ||
2 | 冷拉強化 | σb | 1760 | 1850 | 1850 | 1750 | 1625 |
σs | 1350 | 1500 | 1600 | 1380 | 1300 | ||
回火溫度對油淬火回火鋼絲材料彈簧的力學性能的影響
鋼絲直徑mm | 材料供應狀態 | 各種回火溫度處理30分鐘后的σb，σs， | |||||
(Mpa) | 100℃ | 200℃ | 300℃ | 400℃ | 500℃ | ||
2 | 冷拉強化 | σb | 1520 | 1550 | 1600 | 1600 | 1350 |
σs | 1400 | 1400 | 1400 | 1380 | 1200 | ||
回火溫度對1Cr18Ni9對彈簧力學性能的影響
鋼絲直徑mm | 材料供應狀態 | 各種回火溫度處理1小時后的硬度(HRC) | ||||
300℃ | 350℃ | 400℃ | 450℃ | 500℃ | ||
4 | 冷拉強化 | 46.6 | 48.2 | 48.2 | 48.5 | 47.6 |
6 | 44.0 | 45.5 | 45.1 | 45.3 | 44.9 | |
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