冷成形用弹簧钢丝及其热处理

1、弹簧钢丝分类及其热处理工艺原理  弹簧钢丝是制造各种螺旋弹簧等用量较多的材料，品种繁多。按其化学成分的不同，可分为碳素弹簧钢丝、合金弹簧钢丝、不锈钢弹簧钢丝等。按供货状态不同，可分为映泰和软态两大类，前者有冷拔强化的弹簧钢丝、油淬火-回火弹簧钢丝、形变热处理弹簧钢丝等，用硬态材料冷成形弹簧不需进行淬火，只需进行去应力退火（在弹簧行业俗称低温回火）；后者以退火状态供货，它包括碳素工具钢丝、低合金和钢合金钢丝，用这类材料冷成形的弹簧必须进行淬火和回火、达到所要求的组织和力学性能才能使用。目前以冷拔碳素碳钢丝和各种油淬火-回火钢丝用量最大。弹簧钢丝的强化原理有如下几个方面：合金化强化、冷形变化强化、马氏体相变强化和沉淀强化（时效硬化）其中，形变和相变强化占有重要地位。反映在弹簧钢丝生产过程就是拔丝和热处理两道工序。弹簧钢丝生产厂的两个支柱车间就是拔丝车间和热处理车间，而热处理有事其中的关键工序。弹簧钢丝产品的热处理一般可分为中间热处理和最终热处理两类：前者有退火（等温退火、再结晶退火等）、正火及索氏体化处理。主要目的是软化，为冷拔工序准备良好的组织条件；后者有（铅浴淬火）、油淬火-回火、形变热处理及贝氏体等温淬火等。只有冷拔弹簧钢丝是通过铅浴淬火后经过多次拉拔达到所需的力学性能外，其他硬态弹簧钢丝都是通过热处理道道所要要求的力学性能。生产弹簧钢丝的主要原料是热轧盘条（亦称线材），盘条质量的好坏直接影响弹簧钢丝你的质量。为了减少减速的损耗（一般达5%），拔丝前容易清洗并提高钢丝性能的均匀性，目前对采用控制轧制技术或“散卷控制冷却”等来提高盘条质量。

2、 冷拔弹簧钢丝及其热处理  冷拔弹簧钢丝分为碳素弹簧钢丝（GB4357）、重要用途的65Mn弹簧钢丝（YB550）和琴钢丝（GB4358），都是用盘条拉拔而成。在拉拔钱，盘条经过索氏体化处理，目的是提高其塑性，以利于冷拔。钢丝的索氏化（俗称铅淬火或焙镦处理）这种热处理使硬盘条（或钢丝）获得匀细片珠光体（及索氏体），它具有优异的冷拔性能，断面收缩率可达80%-90%以上。热处理后钢丝通过酸洗和洁白灰以备拉拔。经冷拔后的钢丝达到了所需要的力学性能。由上述可知，钢丝在炉中加热时间可近似地认为与钢丝直径成正比。 弹簧钢丝的热处理时连续性流水线作业，通道式加热炉长十几米甚至几十米，由钢丝直径大小，加热炉长度及铅浴槽长度可确定钢丝的运行速度，用无级变速器来调整收线机的回转速度.钢丝在炉中加热过程中必须完成奥氏体化过程，实际上钢丝将发生以下几个转变：

1>应变时效。

2>恢复、再结晶及珠光体球化。

3>奥氏体的形成

4>奥氏体晶粒长大及成分均匀化等。

由于炉内温度分布不均，钢丝之间也有差异，所以，加热时钢丝内部奥氏体化过程也不完全一致。 钢丝加热到奥氏体状态是淬火的前提条件，铅淬火时的冷却条件对冷却介质的不同，索氏体处理便有不同的名称，例如，铅浴处理、盐浴处理、流态层处理及热水浴处理等，甚至风冷处理，正火也属于这个范围。