弹簧锻造工艺过程对弹簧组织和性能的影响

 弹簧锻造工艺过程对弹簧组织和性能的影响

为获得良好组织性能的弹簧，除了需要保证良好的原材料质量外，还需要有合理的锻造工艺过程和热处理工艺。

弹簧锻造工艺过程一般有以下工序组成，即下料、加热、成形、锻后冷却、酸洗（腐蚀）及锻后热处理。成形工序包括自由锻、模锻、切边和校正；自由锻包括镦粗、拔长、冲孔、弯曲及扭转等；模锻包括拔长、滚挤、预锻、终锻和顶镦等。

从上述工序来看，锻造工艺过程对弹簧组织和性能的影响，最终可以归结为热力学因素的影响。

所谓热力学因素就是指变形温度、变形速度、冷却速度和应力状态等等。

选择合理的热力学因素，可以通过下列几方面来改善原材料的组织：

1．打碎柱状晶，改善宏观偏析，把铸态组织变为锻态组织，并在合适的温度和应力条件下，焊合内部孔隙，提高材料的致密度；

    2．铸锭经过锻造，形成纤维组织，进一步通过轧制、挤压、模锻、使弹簧得到合理的纤维方向分布；

    3．控制晶粒的大小和均匀度；

    4．改善异相（如：莱氏体钢中的合金碳化物）的分布；

    5．使组织得到形变强化或形变—相变强化等。

由于上述组织的改善，使弹簧的塑性、冲击韧性、疲软强度及持久性能等也随之得到了改善，然后再通过零件的最后热处理就能得到零件所要求的硬度、强度和塑性等良好的综合性能和组织。

    以下具体讨论热力学因素对弹簧组织性能的影响。

    1.变形温度的影响

锻造加热不仅是为了保证锻造成形时有良好的塑性和低的变形抗力，而且对锻后的组织和性能也有很大影响。对钢而言，由于锻造时的加热温度一般皆比零件的最终热处理温度高，因此高温下的晶粒大小及随后的组织转变对弹簧的质量会带来一定的影响。而不合适的加热温度总是给弹簧造成种种缺陷。