[發明專利]一種高韌性彈簧的制備方法

有效

• 申請號: 201610530432.2
• 申請日: 2016-07-06
• 公開（公告）號: CN106191685B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 余昌國;余志強
• 申請（專利權）人: 安徽紅橋金屬制造有限公司
• 主分類號: C22C38/08
• 分類號: C22C38/08;C22C38/04;C22C38/18;C22C38/12;C22C38/02;C21D9/02;C21D1/18;C21D7/06
• 代理公司: 合肥順超知識產權代理事務所(特殊普通合伙)34120
• 代理人: 俞強

技術領域

本發明涉及彈簧加工技術領域，具體涉及一種高韌性彈簧的制備方法。

背景技術

彈簧具有可伸長壓縮的特性，汽車螺旋彈簧是重要的緩沖元件，它具有不需潤滑，不怕污垢，重量小且占空間位置少的優點。當路面對輪子的沖擊力傳到彈簧時，它可以將車輛經過不平路面時產生的彈跳吸收和釋放，減少車輛彈跳的幅度，使車輪盡可能的與路面保持接觸，而伸長過程中產生的能量會被避震器的工作下轉化為熱能散播到空氣中。現有技術的彈簧無法滿足高強度的生產需求，而高強度彈簧容易在腐蝕性氣體環境下出現氫脆而斷裂，不能滿足特殊情況下的使用情況。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種耐腐蝕、高韌性、高強度、塑性高、淬透性好的彈簧，它具有壽命長，價格便宜的優點。

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種高韌性彈簧的制備方法，所述高韌性彈簧由以下百分比含量的元素組成：Ni 9％-15.5％，Mn 0.91％-1.19％，Cr 2.3％-3.7％，Mo 0.59％-0.79％,Cb 0.03-0.1％，Si 0.7-1.25％，C 0.3-0.55％，P≤0.03％，S≤0.02％，其余為Fe。

所述高韌性彈簧的制備方法，包括以下步驟：

(1)冶煉：按比例進行鋼水冶煉，并澆注成合金錠，去除氧化層，通過熱鍛、旋鍛和拉拔的步驟，獲得絲材；

(2)淬火：將絲材加熱到931-948℃，卷制成彈簧，保溫20分鐘，然后用專用夾具將其放入淬火液中冷卻至260℃；

(3)中溫回火：將彈簧在460-470℃保溫25-30分鐘，出爐后淋水快速冷卻；

(4)噴丸；

(5)低溫回火：將彈簧在220-260℃下保溫20-30分鐘；

(6)預壓：對彈簧施加壓力，使其各圈相互接觸；

(7)表面防腐：將彈簧鍍鋅、鈍化。

優選地，所述高韌性彈簧由以下百分比含量的元素組成：Ni 11％-14％，Mn 0.96％-1.15％，Cr 2.6％-3.5％，Mo 0.7％-0.79％,Cb 0.06-0.08％，Si 0.81-1.19％，C 0.35-0.45％，P≤0.03％，S≤0.02％，其余為Fe。

優選地，所述高韌性彈簧由以下百分比含量的元素組成：Ni 11.5％，Mn 1.15％，Cr 3.1％，Mo 0.75％，Cb 0.07％，Si 1.05％，C 0.39％，P≤0.03％，S≤0.02％，其余為Fe。

優選地，淬火是在Ar保護氣中進行的。

本發明的有益效果：本發明Cb可以提高彈簧的淬透性、屈服強度和韌性，同時提高彈簧的抗氧化性和抗腐蝕性；通過控制C的含量來保證彈簧強度和淬透性；Mo能提高彈簧的淬透性、熱強性、抗腐蝕性和耐磨性，防止回火脆性；Cr使彈簧的淬透性、耐磨性提高，且在熱處理時不易脫碳；添加的Ni提高彈簧的強度、抗疲勞性、耐腐蝕性、降低其對缺口的敏感性以及低溫脆性轉變溫度；Mn強烈增加彈簧的淬透性，并和鐵形成固溶體，提高彈簧的強度；Si能顯著提高了彈簧的彈性極限，屈服點和抗拉強度；彈簧淬火是在惰性Ar中進行的，避免了彈簧在高溫時發生氧化、脫碳等現象；通過兩次回火去除彈簧的殘留應力；為了提高彈簧的疲勞強度,在淬火和回火后對彈簧進行噴丸處理,以消除表面缺陷和由表面硬化產生的應力。對彈簧施加壓力，使其各圈相互接觸；為了避免彈簧在服役中出現塑性變形而影響彈性和尺寸精度的現象，可對彈簧塑性預壓處理。本發明優化了各元素的配比，使各元素產生協同作用，經處理后的彈簧淬透性、韌性、強度顯著提高，壽命提高了10倍以上，能滿足多種特殊條件下的使用。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

實施例1：

一種高韌性彈簧，由以下百分比含量的元素組成：Ni 9％，Mn 1.15％，Cr 2.3％，Mo 0.59％,Cb 0.03％，Si 0.81％，C 0.39％，P≤0.03％，S≤0.02％，其余為Fe。

所述高韌性彈簧的制備方法，包括以下步驟：

(1)按照比例進行鋼水冶煉，并澆注成合金錠，去除氧化層，通過熱鍛、旋鍛和拉拔的步驟，獲得絲材，并對絲材進行卷制處理；