弹簧薄钢板、弹簧钢带的淬火、回火加热处理过程

      弹簧热处理时控制加热炉钢带进出处的炉温及回火浴炉的温度。例如，厚度0.3的T10A钢带，运行速度为8m/min时，淬火加热炉(炉长4m)的入口处温度为840°C，出口处温度为930°C。钢带加热好后引入温度为320°C的铅锑合金浴炉中进行贝氏体等温淬火，或直接油淬。随后按所需强度级别，连续在380℃~580°C的浴炉中回火。按国标，热处理弹簧钢带的强度分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三级，其力学性能和相应的回火温度。用调质或下贝氏体钢带制成的弹簧均不需再淬火回火处理，只进行去应力退火就即可。 弹簧薄钢板(YB543)
        弹簧薄钢板选用的钢号及其化学成分应符合YB/T59的规定。供货状态下的力学性能见表10。这类材料制成的弹簧都需要经过热处理才能获得所需的力学性能。
 冷轧钢带(YB208)弹簧钢及工具钢冷轧钢带按制造精密分类：普通精度钢带(P)、宽度精密钢带(K)、厚度精密钢带(H)、宽度及厚度均精密的钢带(KH)等四种。按表面状态分类：光亮钢带(G)、不光亮钢带(BG)两种；按边部状态分；切边钢带(Q)和不切边钢带(BQ)两种；按材料状态分类：冷轧硬钢带(L)和正火钢带(T)等。其力学性能见表12。用退火态钢带制造的弹簧或弹性元件需要进行淬火回火处理来得到所要求的性能。
       对于要求淬火而其截面尺寸又较大的弹簧，其钢材应有相应的淬透性、较小的过热敏感性和表面脱碳倾向。只有这样，才能保证弹簧表里组织和性能的一致性。在冷、热成形时要求材料有足够的塑性和良好的弯曲、扭转及缠绕性能，以便保证或提高弹簧的制造质量。尺寸较小的弹簧，热处理时变形大、难以校正，这很难保证弹簧产品质量。这种情况就要选用已强化的弹簧材料进行冷成型，冷成形后只进行低温退火，这样更能保证大批量小弹簧的产品质量并且成本低廉。
       弹簧钢丝是制造各种螺旋弹簧用量较多的材料，品种繁多。按其化学成分的不同，可分为碳素弹簧钢丝、合金弹簧钢丝(如硅锰弹簧钢丝、铬钒弹簧钢丝、硅铬弹簧钢丝等)、不锈弹簧钢丝等。按供货状态不同，可分为硬态和软态两大类，前者有冷拔强化的弹簧钢丝、油淬-火回火弹簧钢丝、形变热处理弹钢丝等，用硬态材料冷成形弹簧不需再进行淬火，只需进行去应力退火(也称低温回火)即可；后者以退火状态供货，它包括碳素工具钢丝、低合金和高合金钢丝，用这类材料冷成形的弹簧需要进行淬火和回火，以达到所要求的组织和力学性能。目前以冷拔碳素弹簧钢丝和各种油淬火-回火钢丝用量最大。弹簧钢丝的强化原理有如下几个方面：合金化强化、冷形变强化、马氏体相变强化和沉淀强化(时效硬化)。其中，形变和相变强化占有重要地位。反映在弹簧钢丝的生产过程中就是拔丝和热处理两道工序。弹簧钢丝生产企业的两个支柱部门就是拔丝车间和热处理车间，而热处理又是其中的关键工序。
       弹簧产品的热处理一般可分为中间热处理和最终热处理两类：前者有退火(等温退火、再结晶退火等)、正火及索氏体化处理。主要目的是软化，为冷拔工序准备良好的金相组织；后者有铅浴淬火、油淬火-回火、形变热处理及贝氏体等温淬火等。除冷拔弹簧钢丝通过铅浴淬火后经过多次拉拨达到所需的力学性能外，其他硬态弹簧钢丝都是通过热处理达到所要求的力学性能的。
       弹簧钢丝的热处理是连续流水作业，通道式加热炉长十几米甚至几十米，由钢丝直径大小，加热炉长度及铅浴槽长度可以确定钢丝运行速度，用无级变速器来调节收线机的回转速度。
       钢丝在炉中加热过程中需要完成奥氏体化过程，将发生如下几个转变：
   ①应变时效。
   ②恢复、再结晶及珠光体球化。
   ③奥氏体的形成。
   ④奥氏体晶粒长大及成分均匀化等。
       由于炉内温度分布不均，钢丝之间也有差异，所以，加热时钢丝内部奥氏体化过程也不完全致。实践表明，奥氏体形成、长大和成分均匀化过程占50%加热全过程是合适的。提高加热炉预热段温度，将缩短前两个转变过程所需的时间、延长后两个转变过程的时间，这有利于提高生产率。调整铅淬火前的组织状态或适当提高钢丝的加热温度，都可改善索氏体处理后的组织均匀性，改善冷拔性能并提高钢丝的综合力学性能。
       铅浴淬火也可采用对钢丝直接通电加热法进行处理，也就是将钢丝通低压大电流，使之自身发热。其优点是加热速度快，加热时间较短、热效率高，所占生产面积较小，比较容易采用保护气氛加热，减少钢丝表面脱碳和金属耗损等。钢丝加热到奥氏体状态是淬火的前提条件，铅浴淬火时的冷却条件对冷拔弹簧钢丝的组织和性能也有很大影响。由于冷却介质的不同，索氏体处理便有不同的名称，例如，铅浴处理、盐浴处理、流态床处理、热水浴处理等，甚至风冷处理，有些做正火处理在这里也属于这个范围。