一种改善弹簧疲劳寿命不稳定的处理方法技术

本发明专利技术涉及弹簧加工技术领域，且公开了一种改善弹簧疲劳寿命不稳定的处理方法，包括以下步骤：将原料成分进行熔炼浇注得到铸件；对所述铸件进行锻造处理，得到锻坯；对所述锻坯进行拉拔、绕簧、热处理、喷丸，得到成品弹簧；所述热处理后喷丸前进行增压氮化处理；所述喷丸之前采用高压水流进行冲洗，并进行干燥处理；所述喷丸处理时采用直径不大于0.5mm的钢球进行处理；本发明专利技术方法能够显著的降低同一批弹簧之间疲劳寿命的差异，通过多种处理共同作用，能够有效的降低了处理后弹簧的表面微观缺陷，从而避免了部分弹簧由于表面微观缺陷的存在，造成其与其它弹簧之间疲劳寿命差距过大的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
一种改善弹簧疲劳寿命不稳定的处理方法


[0001]本专利技术涉及弹簧加工
，具体为一种改善弹簧疲劳寿命不稳定的处理方法。

技术介绍

[0002]弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。用弹性材料制成的零件在外力作用下发生形变，除去外力后又恢复原状，亦作
“ꢀ
弹簧
ꢀ”
。
[0003]弹簧一般用弹簧钢制成。弹簧的种类复杂多样，按形状分，主要有螺旋弹簧、涡卷弹簧、板弹簧、异型弹簧等。
[0004]然后现有技术针对60Si2CrVAT弹簧钢制备的弹簧进行疲劳试验时， 同一批弹簧中，部分60Si2CrVAT弹簧钢制备的弹簧的疲劳寿命能够达到标准要求， 部分无法达到标准要求，其中，疲劳寿命最高能达上百万次，但是最低的疲劳寿命仅仅只有二十万次左右，使得同一批60Si2CrVAT弹簧钢制备的弹簧的疲劳寿命稳定性较差，大幅度的限制了其使用。
[0005]基于此，我们提出了一种改善弹簧疲劳寿命不稳定的处理方法，希冀解决现有技术中的不足之处。

技术实现思路

[0006]（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种改善弹簧疲劳寿命不稳定的处理方法。
[0007]（二）技术方案为实现上述的目的，本专利技术提供如下技术方案：一种改善弹簧疲劳寿命不稳定的处理方法，包括以下步骤：将原料成分进行熔炼浇注得到铸件；对所述铸件进行锻造处理，得到锻坯；对所述锻坯进行拉拔、绕簧、热处理、喷丸，得到成品弹簧；所述热处理后喷丸前进行增压氮化处理；所述喷丸之前采用高压水流进行冲洗，并进行干燥处理；所述喷丸处理时采用直径不大于0.5mm的钢球进行处理。
[0008]作为进一步的技术方案，所述成品弹簧为60Si2CrVAT弹簧钢材料。
[0009]作为进一步的技术方案，所述锻造处理的始锻温度为1100
‑
1130℃，终锻温度为910
‑
930℃；锻造比为7.2
‑
7.6。
[0010]作为进一步的技术方案：所述始锻温度与终锻温度差值为固定200℃，即始锻温度减去终锻温度为200℃。
[0011]作为进一步的技术方案，所述增压氮化处理为：将试件至于电阻炉中，通入含氮气体，排出电阻炉内空气，然后增压至0.31
‑
0.35MPa，调节温度至550℃，保温30min，再每隔20min，升温50℃，并且压力增加0.1MPa，100min后，保温保压处理3
‑
4小时，然后随炉冷却，即可。
[0012]作为进一步的技术方案，所述含氮气体为氮气、氨气中任一种。
[0013]作为进一步的技术方案：所述高压水流进行冲洗为：高压水流的压力为0.8
‑
0.85MPa。
[0014]作为进一步的技术方案：所述干燥处理为至于干燥室内进行干燥处理；其中干燥室内干燥温度为70
‑
75℃。
[0015]（三）有益效果与现有技术相比，本专利技术提供了一种改善弹簧疲劳寿命不稳定的处理方法，具备以下有益效果：本专利技术方法能够显著的降低同一批弹簧之间疲劳寿命的差异，通过多种处理共同作用，能够有效的降低了处理后弹簧的表面微观缺陷，从而避免了部分弹簧由于表面微观缺陷的存在，造成其与其它弹簧之间疲劳寿命差距过大的问题，从而能够保障了同一批生产的弹簧的疲劳寿命的稳定性，避免了在弹簧安装使用后，由于部分弹簧疲劳寿命相差较大，影响正常设备工作。
附图说明
[0016]图1为对比不同喷丸时间对于弹簧疲劳寿命影响。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0019]一种改善弹簧疲劳寿命不稳定的处理方法，包括以下步骤：将原料成分采用 50 kg真空感应炉熔炼进行熔炼浇注得到铸件，浇注温度控制在1450℃，浇注完成后，进行水冷成型；铸件是铸态组织，含有较大的柱状晶和疏松的中心，因此，需要对其进行较大的塑性变形，将柱状晶破碎为细晶粒，将疏松压实，从而改善铸件的组织性能；对铸件进行锻造处理，得到锻坯，锻造处理的始锻温度为1100
‑
1130℃，终锻温度为910
‑
930℃；锻造比为7.2
‑
7.6。
[0020]始锻温度与终锻温度差值为固定200℃，即始锻温度减去终锻温度为200℃；为了有效防止钢中枝晶组织的产生，有必要增大等轴晶区，尽可能减少柱状晶区，本专利技术通过大量试验研究，对于始锻温度和终锻温度进行调试，发现，在锻造比为7.2
‑
7.6的范围内，始锻温度与终锻温度差值为固定200℃，时，能够使由于在早期刚刚开始凝固的钢水中形成的枝
晶组织产生破碎，并且能够使得这些破碎的了枝晶可成为新的结晶核心，从而在试件内较大区域范围内形成的细小等轴晶，从而扩大心部等轴晶区，使柱状晶区域大为减少，从而大幅度的改善了试件的组织性能，使得时间的各方面性能更加稳定，从而降低了各试件耐疲劳性能的差异。
[0021]对所述锻坯进行拉拔、绕簧、热处理、喷丸，得到成品弹簧；所述热处理后喷丸前进行增压氮化处理；所述喷丸之前采用高压水流进行冲洗，并进行干燥处理；所述喷丸处理时采用直径不大于0.5mm的钢球进行处理。
[0022]本专利技术优选0.35mm的钢球进行喷丸处理，虽然钢球直径越大，其强度也越大，但是会导致钢球的覆盖率降低，覆盖率降低会导致喷丸处理后，试件表面的缺陷较多，这些缺陷会在后续逐渐的发展成为较大的裂纹，直到弹簧试件断裂，因此，本专利技术经过大量试验观察，对比，采用直径不大于0.5mm的钢球进行处理，能够尽可能的提高钢企的覆盖率，降低喷丸后的表面缺陷，同时，最佳的钢球直径为0.35mm，这是保证所需钢球强度的前提下，最大的提高钢球的覆盖率的选择。
[0023]钢球硬度为HRC55，喷丸的速度为1500r/min，喷丸时间为250s。
[0024]弹簧试件表面的缺陷甚至微观缺陷都会明显降低弹簧的疲劳寿命，经过喷丸处理后，弹簧试件非均匀的塑变内表层产生残余拉应力、外表层产生残余压应力，弹簧组织稳定性得到进一步的提高，表面粗糙度发生一定的变化，同时微观组织结构发生改性，表面微观缺陷大幅度降低，通过这些变化可提高弹簧试件的抗疲劳断裂性能，防止其发生疲劳失效、脆断和塑性变形等，进而提高工件的疲劳寿命，同时，各弹簧试件的综合性能得到进一步的均匀化，彼此之间的差异大幅度的降低，疲劳寿命也趋于稳定。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善弹簧疲劳寿命不稳定的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：将原料成分进行熔炼浇注得到铸件；对所述铸件进行锻造处理，得到锻坯；对所述锻坯进行拉拔、绕簧、热处理、喷丸，得到成品弹簧；所述热处理后喷丸前进行增压氮化处理；所述喷丸之前采用高压水流进行冲洗，并进行干燥处理；所述喷丸处理时采用直径不大于0.5mm的钢球进行处理。2.根据权利要求1所述的一种改善弹簧疲劳寿命不稳定的处理方法，其特征在于，所述成品弹簧为60Si2CrVAT弹簧钢材料。3.根据权利要求1所述的一种改善弹簧疲劳寿命不稳定的处理方法，其特征在于，所述锻造处理的始锻温度为1100
‑
1130℃，终锻温度为910
‑
930℃；锻造比为7.2
‑
7.6。4.根据权利要求3所述的一种改善弹簧疲劳寿命不稳定的处理方法，其特征在于：所述始锻温度与终锻温度差值为固定200℃，即始锻温度减去终锻温度为200℃。...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐正平，徐正东，
申请(专利权)人：安徽省含山县威建铸造厂普通合伙，
类型：发明
国别省市：