在制作螺旋彈簧時，由于棒材直徑大，彈簧的熱成形，成形為螺旋彈簧后，直接進行淬火，使彈簧具有要求的強度。由于螺旋彈簧是在表面殘留熱處理脫碳的狀態(tài)下使用，脫碳使彈簧的表面硬度減小，并由此引發(fā)疲勞強度的下降。因此，對于許多螺旋彈簧來說，抑制熱成形—淬火脫碳是十分重要的問題。

　　如何控制脫碳？目前采用的較為有效的措施為添加合金元素。一般是添加Sb、Sn抑制淬火脫碳。

　　同樣的化學成分，其中一個是添加Sb、Sn的鋼（SbSn添加鋼）、另一個是未添加Sb、Sn的鋼（無SbSn鋼）。無SbSn鋼的表層C濃度約為0.2%、脫碳深度約0.3mm，而SbSn添加鋼的表層碳濃度約為0.45%、脫碳深度約0.1mm。Sb、Sn抑制脫碳的作用得到確認，其原因是SbSn的添加使C的擴散系數(shù)變小、脫碳受到抑制。

　　添加Sb、Sn的鋼，噴丸后殘余應力變大。為提高螺旋彈簧的疲勞特性，一般要對螺旋彈簧進行噴丸處理。但由于脫碳層的屈服強度顯著下降，使噴丸處理賦予彈簧的殘余應力顯著變小。SbSn添加鋼從表層到0.2mm深度范圍內，最大主應力方向的壓縮殘余應力為―600MPa～―800MPa，而無SbSn鋼的該值是―300MPa～ ―400MPa。SbSn添加鋼的壓縮殘余應力比現(xiàn)行彈簧鋼約高出300MPa。其原因還是SbSn的添加抑制了脫碳。

　　值得注意的是，合金元素對彈簧鋼的淬透性和其他主要特性有很大影響，因此，對實際彈簧鋼來說，不能輕易改變這些元素的含量。添加微量元素可以對彈簧鋼的其他特性進行抑制，因此，微量元素也可以用于其他各種鋼材的特性控制，從而開發(fā)出高性能鋼材以滿足用戶的需求。

　　此技術可以有效解決，高強度大規(guī)格彈簧鋼使用不久發(fā)生斷裂的問題。

返回列表