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彈簧鋼應具有優(yōu)良的綜合性能,如力學性能(特別是彈性極限、強度極限、屈強比)、抗彈減性能(即抗彈性減退性能,又稱抗松弛性能)、疲勞性能、淬透性、物理化學性能(耐熱、耐低溫、耐腐蝕等)。為了滿足上述性能要求,彈簧鋼具有優(yōu)良的冶金質量(高的純潔度和均勻性)、良好的表面質量(嚴格控制表面缺陷和脫碳)、準確的外形和尺寸。
根據(jù)GB/T 13304《鋼分類》標準,按照基本性能及使用特性一,彈簧鋼屬于機械結構用鋼;按照質量等級,屬于特殊質量鋼,即在生產過程中需要特別嚴格控制質量和性能的鋼。按照我國習慣,彈簧鋼屬于特殊鋼,制作彈簧鋼的時候技術要求比較高,技術的過硬直接決定品質的高低。
碳素彈簧鋼的碳含量(質量分數(shù))一般在0.62%~0.90%。按照其錳含量又分為一般錳含量(質量分數(shù)) (0.50%~0.80%)如65、70、85和較高錳含量(質量分數(shù)) (0.90~1.20%),如65Mn兩類。
熱鍍鋅后容易導致簧片脆性增加,這是因為鍍鋅前,必須進行酸洗以去除氧化皮,會導致一部分氫滲入到鍍層和基體金屬中,削弱了晶界上金屬晶體原子間的結合力并產生內應力,使簧片變脆,即“氫脆”。
解決措施:控制酸洗時間和溫度,規(guī)范鍍鋅工藝流程,且鍍鋅后,在180℃溫度下保溫數(shù)小時再進行除氫工藝,這樣就可以減少簧片的鍍層和組織的脆性。
熱處理一般造成簧片裂紋缺陷的幾率較小,若產生裂紋,其原因為:熱處理工藝不當、工裝未調試妥當、操作人員失誤等。熱處理工藝不當是指簧片加熱溫度過高、保溫時間過長,使得簧片組織中的奧氏體晶粒粗化,淬火后馬氏體針粗大,導致簧片內應力與脆性增大,從而形成熱處理裂紋。
解決措施:采用網(wǎng)帶爐處理簧片,控制加熱溫度為790℃,控制好保溫時間,直接油淬,清洗后及時回火,則可有效地解決簧片產生的熱處理裂紋缺陷。