一种弹簧材料的复合优化处理工艺制造技术

本发明专利技术提供了一种弹簧材料的复合优化处理工艺，所述的弹簧材料为60Si2Mn弹簧钢，所述的复合优化处理工艺包括如下步骤：a）余热淬火热处理，b）喷丸强化处理，c）低温时效处理。本发明专利技术揭示了一种弹簧材料的复合优化处理工艺，该复合优化处理工艺实施简便，通过优化工艺参数以及采用喷丸强化技术，显著提高了弹簧材料的综合力学性能和疲劳强度。

A composite optimum treatment process for a spring material

The invention provides a composite optimization processing technology for spring materials, the spring material is 60Si2Mn spring steel, and the composite optimization treatment process includes the following steps: a) residual heat quenching heat treatment, b) shot peening strengthening treatment, c) low temperature aging treatment. The invention discloses a composite optimization processing technology for spring materials, which is simple and convenient to implement. The comprehensive mechanical properties and fatigue strength of spring materials are significantly improved by optimizing process parameters and shot peening technology.

【技术实现步骤摘要】
一种弹簧材料的复合优化处理工艺
本专利技术涉及一种弹簧加工工艺，具体涉及一种弹簧材料的复合优化处理工艺，属于弹簧

技术介绍
弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件，其作为工业系统中的一个重要元件，有着很大的使用量，而且种类繁多。弹簧行业在整个制造业当中虽然是一个小行业，但其所起到的作用非常重要。国家的工业制造业、汽车工业要加快发展，作为基础件、零部件之一的弹簧行业就更加需要有一个发展的超前期，才能适应国家整个工业的快速发展。另外，弹簧产品规模品种的扩大、质量水平的提高也是机械设备更新换代的需要和配套主机性能提高的需要，因此，整个国家工业的发展，弹簧产品是起到重要作用的。目前，很多弹簧产品普遍采用60Si2Mn弹簧钢材料进行制备。为了满足各种弹簧产品承受各种应力作用的需求，通常要求60Si2Mn弹簧钢具有较高的弹性极限和较高的屈强比；同时，为了防止弹簧在交变应力下发生疲劳断裂，还要求60Si2Mn弹簧钢应具有较高的疲劳强度。上述弹簧钢应具有的力学性能主要取决于热处理工艺。目前，弹簧钢的热处理工艺由于在淬火方式以及淬火和回火工艺参数选择上存在较多差异，导致成品性能不一。同时，单一的弹簧热处理工艺对弹簧力学性能，尤其是疲劳强度的提升非常有限。
技术实现思路
针对上述需求，本专利技术提供了一种弹簧材料的复合优化处理工艺，该复合优化处理工艺实施简便，通过优化工艺参数以及采用喷丸强化技术，显著提高了弹簧材料的综合力学性能和疲劳强度。本专利技术是一种弹簧材料的复合优化处理工艺，所述的弹簧材料为60Si2Mn弹簧钢，所述的复合优化处理工艺包括如下步骤：a）余热淬火热处理，b）喷丸强化处理，c）低温时效处理。在本专利技术一较佳实施例中，所述的步骤a）中，余热淬火热处理包括如下步骤：1）将弹簧材料置于加热炉中加热至920℃保温20min进行奥氏体化热成型；2）冷却至860℃出炉进行油淬；3）回火处理1.5h，空冷至室温。在本专利技术一较佳实施例中，所述的步骤a）中，回火处理的温度条件可以是回火温度360℃，回火温度400℃，回火温度440℃中的一种。在本专利技术一较佳实施例中，所述的步骤b）中，喷丸强化处理工艺参数为：钢丸直径0.6mm，钢丸硬度60HRC，入射角50°，喷丸速度120m/s，喷丸时间80s，表面覆盖率140%。在本专利技术一较佳实施例中，所述的步骤c）中，低温时效处理的工艺条件为：温度250℃，保温时间2h。本专利技术揭示了一种弹簧材料的复合优化处理工艺，该复合优化处理工艺实施简便，通过优化工艺参数以及采用喷丸强化技术，显著提高了弹簧材料的综合力学性能和疲劳强度。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明：图1是本专利技术实施例弹簧材料复合优化处理工艺的工序步骤图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。图1是本专利技术实施例弹簧材料复合优化处理工艺的工序步骤图；该弹簧材料为60Si2Mn弹簧钢，所述的复合优化处理工艺包括如下步骤：a）余热淬火热处理，b）喷丸强化处理，c）低温时效处理。本专利技术提及的弹簧材料复合优化处理工艺先是通过优化淬火和回火的工艺参数对60Si2Mn弹簧钢进行余热淬火热处理，然后通过设定合理的喷丸工艺参数对60Si2Mn弹簧钢进行喷丸强化处理，最后对60Si2Mn弹簧钢进行低温时效处理，从而实现了弹簧材料综合力学性能和疲劳强度的显著提高。其中，余热淬火热处理不仅保证了60Si2Mn弹簧钢的强韧性，而且提高了生产效率、节约了能源。喷丸强化处理使得60Si2Mn弹簧钢的表面残余压应力大幅增加，进而大幅提高了弹簧钢的疲劳强度。低温时效处理可使应力场松弛，致使弹簧钢中残余应力趋于平衡，体现出良好的稳定性，从而大大延长了弹簧钢的疲劳寿命。实施例1具体加工方法如下：a）余热淬火热处理，具体加工过程为：首先将60Si2Mn弹簧钢置于加热炉中加热至920℃，保温20min进行奥氏体化热成型；随后冷却至860℃出炉进行油淬；待冷却至室温后，再将60Si2Mn弹簧钢置于加热炉中加热至360℃，回火处理1.5h，最后空冷至室温。b）喷丸强化处理，采用直压式喷丸机按设定的喷丸工艺参数对步骤a）热处理后的60Si2Mn弹簧钢进行强力喷丸处理，其中，喷丸工艺参数为：钢丸直径0.6mm，钢丸硬度60HRC，入射角50°，喷丸速度120m/s，喷丸时间80s，表面覆盖率140%。c）低温时效处理，将喷丸强化处理后的60Si2Mn弹簧钢置于箱式电阻炉中，在250℃下保温2h，以使弹簧钢中残余应力趋于平衡，从而有效延长弹簧钢的疲劳寿命。实施例2具体加工方法如下：a）余热淬火热处理，具体加工过程为：首先将60Si2Mn弹簧钢置于加热炉中加热至920℃，保温20min进行奥氏体化热成型；随后冷却至860℃出炉进行油淬；待冷却至室温后，再将60Si2Mn弹簧钢置于加热炉中加热至400℃，回火处理1.5h，最后空冷至室温。b）喷丸强化处理，采用直压式喷丸机按设定的喷丸工艺参数对步骤a）热处理后的60Si2Mn弹簧钢进行强力喷丸处理，其中，喷丸工艺参数为：钢丸直径0.6mm，钢丸硬度60HRC，入射角50°，喷丸速度120m/s，喷丸时间80s，表面覆盖率140%。c）低温时效处理，将喷丸强化处理后的60Si2Mn弹簧钢置于箱式电阻炉中，在250℃下保温2h，以使弹簧钢中残余应力趋于平衡，从而有效延长弹簧钢的疲劳寿命。实施例3具体加工方法如下：a）余热淬火热处理，具体加工过程为：首先将60Si2Mn弹簧钢置于加热炉中加热至920℃，保温20min进行奥氏体化热成型；随后冷却至860℃出炉进行油淬；待冷却至室温后，再将60Si2Mn弹簧钢置于加热炉中加热至440℃，回火处理1.5h，最后空冷至室温。b）喷丸强化处理，采用直压式喷丸机按设定的喷丸工艺参数对步骤a）热处理后的60Si2Mn弹簧钢进行强力喷丸处理，其中，喷丸工艺参数为：钢丸直径0.6mm，钢丸硬度60HRC，入射角50°，喷丸速度120m/s，喷丸时间80s，表面覆盖率140%。c）低温时效处理，将喷丸强化处理后的60Si2Mn弹簧钢置于箱式电阻炉中，在250℃下保温2h，以使弹簧钢中残余应力趋于平衡，从而有效延长弹簧钢的疲劳寿命。本专利技术揭示了一种弹簧材料的复合优化处理工艺，该复合优化处理工艺实施简便，通过优化工艺参数以及采用喷丸强化技术，显著提高了弹簧材料的综合力学性能和疲劳强度。以上所述，仅为本专利技术的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本专利技术所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种弹簧材料的复合优化处理工艺，其特征在于，所述的弹簧材料为60Si2Mn弹簧钢，所述的复合优化处理工艺包括如下步骤：a）余热淬火热处理，b）喷丸强化处理，c）低温时效处理。

【技术特征摘要】
1.一种弹簧材料的复合优化处理工艺，其特征在于，所述的弹簧材料为60Si2Mn弹簧钢，所述的复合优化处理工艺包括如下步骤：a）余热淬火热处理，b）喷丸强化处理，c）低温时效处理。2.根据权利要求1所述的弹簧材料的复合优化处理工艺，其特征在于，所述的步骤a）中，余热淬火热处理包括如下步骤：1）将弹簧材料置于加热炉中加热至920℃保温20min进行奥氏体化热成型；2）冷却至860℃出炉进行油淬；3）回火处理1.5h，空冷至室温。3.根据权利要求2所述的弹簧材料的复合优化处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨枫，
申请(专利权)人：常熟市瑞思知识产权服务有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32