專利名稱：用普通碳鋼制造彈簧的工藝方法
一種用普通碳鋼制造彈簧的工藝方法，適用于含0.15～0.38%C、不含合金元素的普通碳鋼A3、A4、A5或20、25、30鋼，屬機(jī)械制造領(lǐng)域。
在機(jī)械制造行業(yè)中，彈簧是一種通用零件，由于對(duì)彈性極限和疲疲勞壽命的要求，一般皆用中碳合金結(jié)構(gòu)鋼制造，如60Si2MnA鋼。對(duì)于不重要的小彈簧也有使用中碳鋼或高碳鋼制造(GB1222-75和YB248-64規(guī)定)。專利U.S4336081“PROCESSOFPREPARINGSTEELCOILSPRING”采用含0.27%C、0.15～2.2%Si和0.60～1.65%Mn合金鋼制造;U.S3689329“CARBONSTEELSPRINGELEMENTS”采用含0.5～0.8%C、0.0005～0.007%B中、高碳鋼制造;U.S3585086“LEAFSPRINGELEMENTSHAVINGHIGHFATIGUEANDWEARRESISTANCEANDMETHODOFPRODUCINGTHESAMF”，采用S.A.E1046鋼，相當(dāng)于45鋼。
合金彈簧鋼常用電爐冶煉，能耗大，我國(guó)電爐鋼能耗為2.43×106大卡/噸鋼，而轉(zhuǎn)爐鋼能耗為0.16×106大卡/噸鋼，普通低碳鋼A3、A5或20、30鋼的成本僅為合金彈簧鋼60Si2MnA鋼的一半，用普通低碳鋼制造彈簧零件，在工業(yè)上有應(yīng)用前景。
本發(fā)明是提供一種用不含合金元素的普通低碳鋼(0.15～0.38%C)制造彈簧的工藝方法，從而代替合金彈簧鋼，大幅度地降低彈簧制造的成本。
普通低碳鋼因其淬透性太低，達(dá)不到硬度要求，所以不能用作彈簧材料，本發(fā)明采用表面高溫快速加熱，心部亞溫淬火工藝原理，解決其普通低碳鋼的淬透性及強(qiáng)度問(wèn)題。本發(fā)明的工藝方法如下1.零件在900～1100℃快速加熱，加熱設(shè)備用電爐或火焰爐或鹽浴爐，也可用工頻加熱爐，零件在高溫區(qū)保溫時(shí)間以零件徑向的0.5分/毫米控制，在10%的鹽水中淬火;
2.淬火件進(jìn)行低溫回火，溫度100～250℃時(shí)間30分鐘。
本發(fā)明工藝方法，使不含合金元素的普通低碳鋼應(yīng)用于制造彈簧零件，表Ⅰ是60Si2MnA鋼和普通低碳A5鋼制造的彈簧性能對(duì)比。在相同的應(yīng)力作用條件下，A5鋼彈簧零件性能優(yōu)于60Si2MnA，從而使低品位鐵礦產(chǎn)品得到了合理的利用。
(表Ⅰ見下頁(yè))本發(fā)明工藝方法應(yīng)用于大尺寸彈簧實(shí)例用A5鋼φ30mm棒料，在火焰爐中加熱到1100℃，熱卷成外徑D＝138mm，高h(yuǎn)＝210mm的螺旋彈簧。隨后在電爐中加熱至960℃，保溫15分鐘，在10%的鹽水中淬火，淬火件在熱水中清洗15～20分鐘，進(jìn)行低溫回火，表Ⅱ是不同回火溫度得到不同的硬度以及疲勞壽命的結(jié)果，根據(jù)零件尺寸和使用沖擊負(fù)荷選定回火溫度。
本發(fā)明工藝方法適用于各種尺子的彈簧零件處理。也可適用于代替調(diào)質(zhì)鋼另件的生產(chǎn)過(guò)程。
權(quán)利要求
1.用普通碳鋼制造彈簧的工藝方法，適用于含0.15～0.38%C，不含合金元素的普通碳鋼制造彈簧，其特征在于，本發(fā)明工藝方法按下述步驟進(jìn)行(1)零件在900～1100℃快速加熱，加熱保溫時(shí)間按零件徑向0.5分/毫米控制，在10%的鹽水中淬火；(2)淬火件進(jìn)行低溫回火，回火溫度100-250℃，回火時(shí)間30分鐘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的工藝方法，其特征在于淬火件在回火前用熱水清洗15～20分鐘。
全文摘要
用普通碳鋼制造彈簧的工藝方法，適用于含0.15～0.38％C的A
文檔編號(hào)C21D9/02GK1045422SQ8910540
公開日1990年9月19日 申請(qǐng)日期1989年3月10日 優(yōu)先權(quán)日1989年3月10日
發(fā)明者陳天雄 申請(qǐng)人:東南大學(xué)