卷式弹簧热处理方法

申请号 CN201510950893.0 申请日 2015-12-19 公开(公告)号 CN106893842A 公开(公告)日 2017-06-27
申请人 贵阳航空电机有限公司; 发明人 王蓉;
摘要 本 发明 涉及 弹簧 的处理方法,尤其涉及卷式弹簧的 热处理 方法,属于弹性部件生产工艺技术领域。其包括以下步骤:1)强压处理;2)清洗;3)固溶;4)调整;5)深冷;6)第一次时效;7)第二次时效;8)第三次时效。本发明的有益效果为:本发明不仅能大大提高弹簧的塑性、韧性,从而提高了弹簧的弹性,而且也能提高弹簧的硬度和强度,提高了弹簧弹 力 ,能有效的避免弹簧 应力 的集中,提高了弹簧的 质量 ,延长了使用寿命。
权利要求

1.卷式弹簧热处理方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)强压处理:将15~20个弹簧穿串加以压,使上下弹簧之间,每盘弹簧圈与圈之间相互接触,保持36~48h;
2)清洗:将强压处理后的弹簧进行清洗、滤干;
3)固溶:将清洗后的弹簧每10~15个穿成一窜,放入高温炉中装有石英砂的罐体内进行加热,加热温度为1070~1090℃,保温30~90min取出后,立即放入中进行冷却,待弹簧冷却到室温时,洗净粘在弹簧表面的石英砂;
4)调整:在高温炉的不锈盘底铺上一层粉,挑选表面未氧化的弹簧,平铺在氧化铝粉上,加盖后用屑封口,在950~960℃保温20~22min后取出冷却到室温,洗净粘在弹簧表面的氧化铝粉;
5)深冷:挑选表面未氧化的弹簧,放入低温箱中内进行深冷,温度≤-78℃,冷却时间≥
12h;
6)第一次时效:将弹簧干燥后穿窜放入硝盐炉中时效,温度为505~515℃,保温50min,然后进入≥70℃的水中进行冷却;
7)第二次时效:各参数与第一次失效参数相同,时效后立即洗净弹簧上的硝盐;
8)第三次时效:将二次时效后清洗干净的弹簧放入烤箱中进行三次时效,温度180~200℃,保温1~2h。

说明书全文

卷式弹簧热处理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及弹簧的处理方法,尤其涉及卷式弹簧的热处理方法,属于弹性部件生产技术领域。

背景技术

[0002] 弹簧是机械和电子行业中广泛使用的一种弹性元件,在受载时能产生较大的弹性变形,把机械功或动能转化为变形能,而卸载后弹簧的变形消失并回复原状,将变形能转化为机械功或动能。其主要有测量、压紧、复位、带动、缓冲、振动发声等功能,应用非常广泛。弹簧的好坏,主要通过其塑性、韧性、强度、硬度、应的集中与否、寿命的长短等指性能标来衡量,上述指标的高低,主要取决于原材料的选择和生产过程中的热处理工艺。为了提高弹簧强度和韧性等性能,可采用OCr17Ni7Al为原材料制作弹簧,由于OCr17Ni7Al为沉淀硬化不锈,难加工,采用现有热处理工艺生产出的弹簧应力较为集中、抗拉强度和疲劳强度都较低,导致弹簧的使用寿命短,采用什么方法进行热处理生产出高质量的弹簧成为亟待解决的问题。

发明内容

[0003] 针对现有技术存在的上述缺陷,本发明旨在提供一种卷式弹簧的热处理方法,此方法能够有效消除应力、提高弹簧的强度、韧度,延长其使用寿命。
[0004] 为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案,其包括以下步骤:1、卷式弹簧热处理方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)强压处理:将15~20个弹簧穿串加以压力,使上下弹簧之间,每盘弹簧圈与圈之间相互接触,保持36~48h;
2)清洗:将强压处理后的弹簧进行清洗、滤干;
3)固溶:将清洗后的弹簧每10~15个穿成一窜,放入高温炉中装有石英砂的罐体内进行加热,加热温度为1070~1090℃,保温30~90min取出后,立即放入中进行冷却,待弹簧冷却到室温时,洗净粘在弹簧表面的石英砂;
4)调整:在高温炉的不锈钢盘底铺上一层粉,挑选表面未氧化的弹簧,平铺在氧化铝粉上,加盖后用屑封口,在950~960℃保温20~22min后取出冷却到室温,洗净粘在弹簧表面的氧化铝粉;
5)深冷:挑选表面未氧化的弹簧,放入低温箱中内进行深冷,温度≤-78℃,冷却时间≥
12h;
6)第一次时效:将弹簧干燥后穿窜放入硝盐炉中时效,温度为505~515℃,保温50min,然后进入≥70℃的水中进行冷却;
7)第二次时效:各参数与第一次失效参数相同,时效后立即洗净弹簧上的硝盐;
8)第三次时效:将第二次时效后清洗干净的弹簧放入烤箱中进行第三次时效,温度180~200℃,保温1~2h。
[0005] 本发明的有益效果,第一,采用强压处理,使弹簧塑性变形预先发生,从而避免弹簧在使用过程中出现塑性变形产生松弛而降低弹簧的弹性和尺寸精度,有效地改善了弹簧的抗应力松弛性能,使弹簧工作10年的载荷损失率小于3%。第二,固溶,大大提高弹簧的塑性和韧性,进而提高其弹性性能。第三、经过调整、深冷、三次时效,大大的提高了弹簧的硬度和强度,有效的避免了弹簧应力的集中,进而提高了弹簧的弹力,提高了弹簧的质量,延长了其使用寿命。

具体实施方式

[0006] 下面结合具体的实施例对本发明作进一步说明:实施例1,卷式弹簧热处理方法,包括以下步骤:
1)强压处理:将15个成型弹簧穿串加以压力,使上下弹簧之间,每盘弹簧圈与圈之间相互接触,保持36h,使弹簧塑性变形预先发生,从而避免弹簧在使用过程中出现塑性变形产生松弛而降低弹簧的弹性和尺寸精度,有效地改善了弹簧的抗应力松弛性能,使弹簧工作
10年的载荷损失率小于3%;
2)清洗:将强压处理后的弹簧进行清洗、滤干;
3)固溶:将清洗后的弹簧每10个穿成一窜,放入高温炉中装有石英砂的罐体内进行加热,加热温度为1070℃,保温30min取出后,立即放入水中进行冷却,待弹簧冷却到室温时,洗净粘在弹簧表面的石英砂;
4)调整:在高温炉的不锈钢盘底铺上一层氧化铝粉,挑选表面未氧化的弹簧,平铺在氧化铝粉上,加盖后用铸铁屑封口,在950℃保温20min后取出冷却到室温,洗净粘在弹簧表面的氧化铝粉;
5)深冷:挑选表面未氧化的弹簧,放入低温箱中内进行深冷,温度为-78℃,冷却时间为
12h;
6)第一次时效:将弹簧干燥后穿窜放入硝盐炉中时效,温度为505℃,保温50min,然后进入70℃的水中进行冷却;
7)第二次时效:各参数与第一次失效参数相同,时效后立即洗净弹簧上的硝盐;
8)第三次时效:将第二次时效后清洗干净的弹簧放入烤箱中进行第三次时效,温度180℃,保温1h。
[0007] 实施例2,卷式弹簧热处理方法,包括以下步骤:1)强压处理:将18个成型弹簧穿串加以压力,使上下弹簧之间,每盘弹簧圈与圈之间相互接触,保持42h,使弹簧塑性变形预先发生,从而避免了在服役中出现塑性变形而影响弹性和尺寸精度;
2)清洗:将强压处理后的弹簧进行清洗、滤干;
3)固溶:将清洗后的弹簧每13个穿成一窜,放入高温炉中装有石英砂的罐体内进行加热,加热温度为1080℃,保温60min取出后,立即放入水中进行冷却,待弹簧冷却到室温时,洗净粘在弹簧表面的石英砂;
4)调整:在高温炉的不锈钢盘底铺上一层氧化铝粉,挑选表面未氧化的弹簧,平铺在氧化铝粉上,加盖后用铸铁屑封口,在955℃保温21min后取出冷却到室温,洗净粘在弹簧表面的氧化铝粉;
5)深冷:挑选表面未氧化的弹簧,放入低温箱中内进行深冷,温度-80℃,冷却时间14h;
6)第一次时效:将弹簧干燥后穿窜放入硝盐炉中时效,温度为510℃,保温50min,然后进入72℃的水中进行冷却;
7)第二次时效:各参数与第一次失效参数相同,时效后立即洗净弹簧上的硝盐;
8)第三次时效:将第二次时效后清洗干净的弹簧放入烤箱中进行第三次时效,温度190℃,保温1.5h。
[0008] 实施例3,卷式弹簧热处理方法,包括以下步骤:1)强压处理:将20个成型弹簧穿串加以压力,使上下弹簧之间,每盘弹簧圈与圈之间相互接触,保持48h,使弹簧塑性变形预先发生,从而避免了在服役中出现塑性变形而影响弹性和尺寸精度;
2)清洗:将强压处理后的弹簧进行清洗、滤干;
3)固溶:将清洗后的弹簧每15个穿成一窜,放入高温炉中装有石英砂的罐体内进行加热,加热温度为1090℃,保温90min取出后,立即放入水中进行冷却,待弹簧冷却到室温时,洗净粘在弹簧表面的石英砂;
4)调整:在高温炉的不锈钢盘底铺上一层氧化铝粉,挑选表面未氧化的弹簧,平铺在氧化铝粉上,加盖后用铸铁屑封口,在960℃保温22min后取出冷却到室温,洗净粘在弹簧表面的氧化铝粉;
5)深冷:挑选表面未氧化的弹簧,放入低温箱中内进行深冷,温度-82℃,冷却时间15h;
6)第一次时效:将弹簧干燥后穿窜放入硝盐炉中时效,温度为515℃,保温50min,然后进入75℃的水中进行冷却;
7)第二次时效:各参数与第一次失效参数相同,时效后立即洗净弹簧上的硝盐;
8)第三次时效:将第二次时效后清洗干净的弹簧放入烤箱中进行第三次时效,温度200℃,保温2h。
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