一种弹簧热处理工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111349773A(43)申请公布日2020.06.30(21)申请号202010112596.X(22)申请日2020.02.24(71)申请人无锡市东亭新强弹簧厂地址214000江苏省无锡市锡山区东亭春笋东路86号(72)发明人周宏强(74)专利代理机构北京维正专利代理有限公司11508代理人沈淼(51)Int.Cl.C21D9/02(2006.01)C21D1/18(2006.01)C21D8/00(2006.01)C21D1/26(2006.01)C23C8/22(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种弹簧热处理工艺(57)摘要本发明涉及弹簧制造的技术领域，尤其是涉及一种弹簧热处理工艺。针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种弹簧热处理工艺，步骤如下：在炉中5min内加热弹簧至700℃～750℃，保温2h后冷却至室温；向炉内充入渗碳气氛后5min内加热弹簧至900℃～950℃，而后淬火，控制弹簧进入淬火冷却剂的温度在Ar3以上；弹簧淬火冷到250℃～300℃时取出空冷1～2h后回火，回火温度430℃～450℃，时间80～90分钟。本发明解决了弹簧淬火后硬度不足和太脆的问题。CN111349773ACN111349773A权利要求书1/1页1.一种弹簧热处理工艺，其特征在于，步骤如下：在炉中5min内加热弹簧至700℃～750℃，保温2h后冷却至室温；向炉内充入渗碳气氛后5min内加热弹簧至900℃～950℃，而后淬火，控制弹簧进入淬火冷却剂的温度在Ar3以上；弹簧淬火冷到250℃～300℃时取出空冷1～2h后回火，回火温度430℃～450℃，时间80～90分钟。2.根据权利要求1所述的一种弹簧热处理工艺，其特征在于：渗碳气氛包括一氧化碳、氢气、氮气、甲烷。3.根据权利要求2所述的一种弹簧热处理工艺，其特征在于：渗碳气氛中二氧化碳与一氧化碳的含量比例值、水蒸气与氢气发热含量比例值均小于0.7。4.根据权利要求1所述的一种弹簧热处理工艺，其特征在于：淬火冷却剂温度为20℃～80℃。5.根据权利要求1所述的一种弹簧热处理工艺，其特征在于：所述弹簧钢的材质为51CrV4或60Si2CrVA。6.根据权利要求1所述的一种弹簧热处理工艺，其特征在于：回火后弹簧在高于工作温度20℃的环境下保温8～24h。7.根据权利要求1所述的一种弹簧热处理工艺，其特征在于：步骤②中，弹簧以900℃～950℃的温度保温2h，然后炉冷至840℃～870℃时淬火。8.根据权利要求1所述的一种弹簧热处理工艺，其特征在于：锻打1000℃～1050℃的弹簧钢，然后将弹簧钢绕制成弹簧。2CN111349773A说明书1/3页一种弹簧热处理工艺技术领域[0001]本发明涉及弹簧制造的技术领域，尤其是涉及一种弹簧热处理工艺。背景技术[0002]热卷弹簧又名大型弹簧，这种弹簧一般线径很大，达到16～200mm，通常采用热卷工艺生产。热卷弹簧在加热后容易扭曲成形，回弹性较小，成型后需淬火后回火处理。热卷弹簧能够应用于国防、海洋、航天、铁路、核电、风电、火电、工程机械、矿山机械、建筑机械、电梯等。[0003]公开号为CN101125402A的发明专利提出一种弹簧丝直径为90毫米的热卷弹簧的加工方法，具体公开了将弹簧丝加热成型后进行淬火、回火、检测、抛丸和表面处理，采用该方法生产时发现淬火后弹簧有硬度不足和开裂缺陷，现需要生产水轮发电机推力轴承弹性支撑（一种线径19mm的弹簧），亟需解决该问题。发明内容[0004]针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种弹簧热处理工艺，解决了弹簧淬火后硬度不足和太脆的问题。[0005]本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种弹簧热处理工艺，步骤如下：①在炉中5min内加热弹簧至700℃～750℃，保温2h后冷却至室温；②向炉内充入渗碳气氛后5min内加热弹簧至900℃～950℃，而后淬火，控制弹簧进入淬火冷却剂的温度在Ar3以上；③弹簧淬火冷到250℃～300℃时取出空冷1～2h后回火，回火温度430℃～450℃，时间80～90分钟。[0006]通过采用上述技术方案，步骤①是对弹簧的退火处理，将偏离平衡状态的弹簧加热至较高温度，保持一定时间后以缓慢的速度冷却，以得到接近于平衡状态的组织。退火可消除弹簧的成分偏析、使成分均匀化，消除弹簧绕制过程中产生的组织缺陷，降低弹簧硬度，细化晶粒、均匀组织，为后续热处理做准备，消除弹簧中的内应力，防止弹簧变形与开裂。[0007]弹簧淬火后硬度不足的原因是非马氏体数量较多，心部出现铁素体，解决方案包括：改善淬火冷却剂的冷却能力、将弹簧进入冷却剂的温度控制在Ar3以上、适当提高