弹簧钢材制造过程的特征

    弹簧钢材热处理后质量的判别主要是弹簧钢的寿命，从性能的角度考虑时需要调整弹性参数与韧性参数的平衡；性能与弹簧钢钢的淬透性有密切关系。

    目前弹簧钢制造方法采用钢材和工艺路线的不同可分为三类。

    其一采用冷轧钢带和冷拔钢丝、冷卷成型，经淬火回火或低温回火；

    其二采用热轧不退火钢材，热成形后，进行淬火回火，一般板簧及大型卷簧的制造都采用此方法；

    其三采用热轧退火钢材，冷卷成型，除应力整型后，再加热淬火和回火热处理，一般钢丝直径在6-12mm的中型卷簧。

    弹簧钢钢的热处理可分冷拔钢丝的热处理和热轧弹簧钢钢的热处理。

    冷拔钢丝的热处理是先对材料进行淬火+中温回火，获得回火托氏体组织，成形后进行低于150℃去除应力回火。

    热轧弹簧钢钢的热处理是热成形后的弹簧钢，可在830～890℃加热后油淬火、400～480℃回火，获得回火托氏体组织。如果弹簧钢钢丝直径太大（＞15mm）、板材太厚（＞8mm），会出现淬不透现象，结果弹性极限下降，疲劳强度降低。

    弹簧钢在服役时承受的弯曲应力、旋转应力在表面，故它的表面状态非常重要。热处理时的氧化脱碳是预防的重点，加热时要严格控制炉内气氛，尽量缩短加热时间。弹簧钢经热处理后，一般要进行喷丸处理，使表面强化并在表面产生残余压应力，以提高疲劳强度。

    强力喷丸技术是将高速弹丸喷射到弹簧钢表面，使表面层在弹丸的冲击作用下发生塑性变形，由此产生强化及表面压应力，使弹簧钢的抗疲劳性能及耐应力腐蚀能力均得到改善的方法。

    强力喷丸在弧高值为0.15-0.60mmA时，可以改善表面粗糙度值＞4μm的表面质量，延长了弹簧钢表面接触疲劳裂纹的萌生期，并使扩展裂纹多次分叉，扩展速度降低，使弯曲疲劳裂纹变得短而细，因而延缓了弯曲疲劳裂纹的形成及降低了裂纹扩展速度，弯曲疲劳强度提高42％-56％。

    为此，弹簧钢零件一般均采用强力喷丸，应注意的是强力喷丸工艺指标值的确定。JB/T10174-2000规定“喷丸强度一般应为0.35mmA以上，表面覆盖率一般应不低与200％”。根据喷丸对弹簧钢表面微观结构的影响，弹簧钢喷丸强度为0.35-0.43mmA较为适宜。考虑在相同条件下，板簧发生弯曲疲劳断裂的表面部位喷丸强度只有圆棒的1/3，弹簧钢喷丸的表面覆盖率要求≥250％为佳。