彈簧材料的發(fā)展歷程
隨著彈簧應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展,對(duì)彈簧材料提出了更多的要求。主要是在高應(yīng)力下的提高疲勞壽命和抗松弛性能方面;其次是根據(jù)不同的用途,要求具有耐蝕性、非磁性、導(dǎo)電性、耐磨性、耐熱性等方面。為此,彈簧材料除開發(fā)了新品種外,另從嚴(yán)格控制化學(xué)成分,降低非金屬夾雜,提高表面質(zhì)量和尺寸精度等方面取得了有益的成效。
彈簧鋼生產(chǎn)工藝的發(fā)展
為了提高彈簧鋼的質(zhì)量,工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已普通采用爐外精煉技術(shù)、連鑄工藝、新型軋制和在線自動(dòng)檢測(cè)及控制設(shè)備等。
為了保證鋼的化學(xué)成分,降低氣體和各種非金屬加夾物的含量,采用大容量電爐或轉(zhuǎn)爐熔煉,采用爐外鋼包精煉,使氧含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))降至(0.0021~0.0010)%,生產(chǎn)出超純凈鋼,從而大大提高了彈簧的設(shè)計(jì)和工作應(yīng)力。
連鑄生產(chǎn)工藝在彈簧鋼生產(chǎn)中已被廣泛采用。連鑄可通過(guò)電磁攪拌、低溫鑄造等技術(shù)減小鋼的偏析,減小二次氧化,改善表面脫碳,使組織和性能穩(wěn)定、均勻。
采用分列式全連續(xù)軋機(jī),可提高尺寸精度,表面質(zhì)量,同時(shí)也可使鋼材沿長(zhǎng)度顯微組織均勻。在軋制過(guò)程中為了保證產(chǎn)品的表面質(zhì)量采用在線自動(dòng)檢測(cè)和控制。為了適合變截面彈簧扁鋼生產(chǎn)而開發(fā)了奧氏體軋制成形新工藝,即先將鋼加熱到奧氏體區(qū)再急冷至亞穩(wěn)奧氏體區(qū)進(jìn)行塑性加工并淬火處理。這種工藝可使鋼在不降低塑性的同時(shí)提高強(qiáng)度。此外還有通過(guò)軋后在線熱處理和表面硬化處理來(lái)提高彈簧鋼的性能等。