专利名称：用普通碳钢制造弹簧的工艺方法
一种用普通碳钢制造弹簧的工艺方法，适用于含0.15～0.38%C、不含合金元素的普通碳钢A3、A4、A5或20、25、30钢，属机械制造领域。
在机械制造行业中，弹簧是一种通用零件，由于对弹性极限和疲疲劳寿命的要求，一般皆用中碳合金结构钢制造，如60Si2MnA钢。对于不重要的小弹簧也有使用中碳钢或高碳钢制造(GB1222-75和YB248-64规定)。专利U.S4336081“PROCESSOFPREPARINGSTEELCOILSPRING”采用含0.27%C、0.15～2.2%Si和0.60～1.65%Mn合金钢制造;U.S3689329“CARBONSTEELSPRINGELEMENTS”采用含0.5～0.8%C、0.0005～0.007%B中、高碳钢制造;U.S3585086“LEAFSPRINGELEMENTSHAVINGHIGHFATIGUEANDWEARRESISTANCEANDMETHODOFPRODUCINGTHESAMF”，采用S.A.E1046钢，相当于45钢。
合金弹簧钢常用电炉冶炼，能耗大，我国电炉钢能耗为2.43×106大卡/吨钢，而转炉钢能耗为0.16×106大卡/吨钢，普通低碳钢A3、A5或20、30钢的成本仅为合金弹簧钢60Si2MnA钢的一半，用普通低碳钢制造弹簧零件，在工业上有应用前景。
本发明是提供一种用不含合金元素的普通低碳钢(0.15～0.38%C)制造弹簧的工艺方法，从而代替合金弹簧钢，大幅度地降低弹簧制造的成本。
普通低碳钢因其淬透性太低，达不到硬度要求，所以不能用作弹簧材料，本发明采用表面高温快速加热，心部亚温淬火工艺原理，解决其普通低碳钢的淬透性及强度问题。本发明的工艺方法如下1.零件在900～1100℃快速加热，加热设备用电炉或火焰炉或盐浴炉，也可用工频加热炉，零件在高温区保温时间以零件径向的0.5分/毫米控制，在10%的盐水中淬火;
2.淬火件进行低温回火，温度100～250℃时间30分钟。
本发明工艺方法，使不含合金元素的普通低碳钢应用于制造弹簧零件，表Ⅰ是60Si2MnA钢和普通低碳A5钢制造的弹簧性能对比。在相同的应力作用条件下，A5钢弹簧零件性能优于60Si2MnA，从而使低品位铁矿产品得到了合理的利用。
(表Ⅰ见下页)本发明工艺方法应用于大尺寸弹簧实例用A5钢φ30mm棒料，在火焰炉中加热到1100℃，热卷成外径D＝138mm，高h＝210mm的螺旋弹簧。随后在电炉中加热至960℃，保温15分钟，在10%的盐水中淬火，淬火件在热水中清洗15～20分钟，进行低温回火，表Ⅱ是不同回火温度得到不同的硬度以及疲劳寿命的结果，根据零件尺寸和使用冲击负荷选定回火温度。
本发明工艺方法适用于各种尺子的弹簧零件处理。也可适用于代替调质钢另件的生产过程。
权利要求
1.用普通碳钢制造弹簧的工艺方法，适用于含0.15～0.38%C，不含合金元素的普通碳钢制造弹簧，其特征在于，本发明工艺方法按下述步骤进行(1)零件在900～1100℃快速加热，加热保温时间按零件径向0.5分/毫米控制，在10%的盐水中淬火；(2)淬火件进行低温回火，回火温度100-250℃，回火时间30分钟。
2.根据权利要求1所说的工艺方法，其特征在于淬火件在回火前用热水清洗15～20分钟。
全文摘要
用普通碳钢制造弹簧的工艺方法，适用于含0.15～0.38％C的A
文档编号C21D9/02GK1045422SQ8910540
公开日1990年9月19日 申请日期1989年3月10日 优先权日1989年3月10日
发明者陈天雄 申请人:东南大学