1．加熱

設(shè)備為燃油爐、網(wǎng)帶爐或燃煤反射爐，采用運(yùn)輸帶將鋼板從一端送入爐內(nèi)，從另一端出爐冷卻，鋼板在爐內(nèi)的保溫時(shí)間不低于表3-1中的規(guī)定。

  表3-1板簧厚度與加熱時(shí)保溫時(shí)間的關(guān)系

板簧厚度／mm 6.5 8 8.5-10 12

保溫時(shí)間/min 2 3 4 5

    2．冷卻

    鋼板在爐內(nèi)的保溫時(shí)間結(jié)束后，由機(jī)械手移動(dòng)鋼板到液壓自動(dòng)彎片淬火機(jī)內(nèi)噴油冷卻，冷卻介質(zhì)為5號(hào)機(jī)械油，油溫在20～80℃之間，馬氏體級(jí)別在5級(jí)左右，淬火后硬度≥60HRC。

    3．回火

在500N540℃進(jìn)行，以獲得回火索氏體或回火屈氏體組織。此時(shí)碳化物未明顯長大，具有應(yīng)力分布特征，基體a相僅發(fā)生回復(fù)過程，保持馬氏體針狀態(tài)和一定的強(qiáng)化效果。使回火屈氏體有較高的彈性極限。回火后水冷以防止第三類回火脆性的出現(xiàn)，使鋼板表面產(chǎn)生了殘余壓應(yīng)力，提高了疲勞強(qiáng)度。硬度為42 ~45HRC。推薦的在油爐中的保溫時(shí)間見表3-2。

4．熱處理工藝

由于汽車板簧為長條狀結(jié)構(gòu)，在爐內(nèi)為連續(xù)加熱，自爐內(nèi)傳出到進(jìn)入液壓淬火機(jī)需要一定的時(shí)間，因此其工藝加熱溫度為940～950℃．保溫12～18min，在液壓淬火機(jī)內(nèi)進(jìn)行油冷，此時(shí)板簧的溫度約為860～880℃，回火溫度為500～540℃，保溫60-- 90min后水冷。

表3-2  板簧厚度與回火保溫時(shí)間的對(duì)比

板簧厚度/mm <10 10-15 15-20 20-25

保溫時(shí)問/min 25-30 30-35 40-45 45-50

    60Si2MnA汽車鋼板彈簧也可采用硝鹽冷卻，具體工藝為860～880℃加熱，淬入硝鹽水溶液中，其介質(zhì)配方為31％ NaN03+21%NaN02+48% H2.0，密度為0.14～L 46g/cm3，使用溫度在20℃以上，450～470℃回火1.5h后出爐水冷，硬度43～46 HRC.o.此種方法具有無污染、介質(zhì)不易老化，工件變形小和不易開裂的特點(diǎn)。

    5．鋼板彈簧拋丸校直后，作磁粉探傷和石墨化檢查文獻(xiàn)[1]介紹，拋丸使表面0.25mm內(nèi)存在壓應(yīng)力層，提高了疲勞強(qiáng)度，疲勞壽命可達(dá)到50萬次以上。

五、工藝探討

    (1)上述成熟工藝已經(jīng)普遍使用，但目前個(gè)別彈簧廠采用了高溫快速回火工藝，即在650～700℃送入爐內(nèi)，加熱5- 15min，此時(shí)鋼板表面在600℃左右。因此縮短了回火時(shí)間，馬氏體分解速度加快，消除了淬火應(yīng)力，而馬氏體分解析出的碳化物來不及長大，故彌散度大，性能穩(wěn)定。

    (2)要減少板簧表面的脫碳層，推薦選用鹽浴爐或可控氣氛爐。也可進(jìn)行高頻淬火，提高疲勞強(qiáng)度。

    (3)可采用形變熱處理。利用馬氏體相交強(qiáng)化和形變強(qiáng)化，提高了抗拉強(qiáng)度和韌性。

(4)應(yīng)力拋丸和彈簧棱邊噴丸。噴丸后使鋼板表面呈現(xiàn)塑性變形，提高了抗拉強(qiáng)度。可以抵消工作過程中的承受的彎曲壓應(yīng)力，抗拉強(qiáng)度提高20%以上[4]。

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資料來源：東莞市弘超模具科技有限公司結(jié)構(gòu)鋼事業(yè)部