一种防止弹簧脱碳的热处理工艺及装置的制作方法

文档序号:33911734发布日期:2023-04-21 15:19阅读:17来源:国知局

本发明涉及弹簧加工领域,特别是涉及一种防止弹簧脱碳的热处理工艺及装置。


背景技术:

1、弹簧是一种利用弹性来工作的机械零件。用弹性材料制成的零件在外力作用下发生形变,除去外力后又恢复原状。亦作“弹簧”。一般用弹簧钢制成。弹簧的种类复杂多样,按形状分,主要有螺旋弹簧、涡卷弹簧、板弹簧、异型弹簧等。

2、一方面,弹簧在制备过程中会产生残余应力;另一方面,弹簧长时间在外力作用下工作,由于应力松弛,会产生微量的永久变形或为塑性变形,特别是高温工作的弹簧,在高温下应力松弛现象更为严重,使弹簧的精度降低。上述这两种情况都需要对弹簧进行热处理,以消除应力,提高耐松弛性能。但现有的热处理方法,在处理过程中弹簧表面会产生严重的渗碳现象,使得处理后弹簧内部的表面的碳含量不同,从而导致弹簧使用过程中出现复位偏差,影响其性能。


技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足,本发明提供一种防止弹簧脱碳的热处理工艺及装置,有效降低了簧表面的脱碳量,使最终处理后的弹簧压缩恢复偏差较低,不影响弹簧的性能,同时,经上述处理后的弹簧,其抗疲劳性能较好,不易松弛,弹簧的韧性性能能够长久保持,使用寿命大大延长。

2、为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种防止弹簧脱碳的装置,包括渗碳炉、淬火炉和回火炉,所述渗碳炉用于弹簧的渗碳处理,所述淬火炉用于渗碳后的弹簧的淬火处理,所述回火炉用于淬火后的弹簧的回火处理。

3、作为本发明的一种优选技术方案,还包括电镀设备,所述电镀设备用于对回火后的弹簧进行电镀处理。

4、作为本发明的一种优选技术方案,所述电镀设备用于对回火后的弹簧进行电镀铬。

5、一种防止弹簧脱碳的热处理工艺,具体包括以下步骤:1)取加工生产成型后弹簧,清洗风干后,放入渗碳炉内,保证渗碳炉内处于适合的温度和压力情况下,连续转动翻转弹簧,对弹簧进行1~3小时的渗碳处理,渗碳完毕后取出弹簧,放置于空气中冷却至室温;

6、2)取步骤1)中渗碳完毕的弹簧,放入预设在一定温度区间和压力区间的淬火炉内,并在淬火炉内填入含碳量在20~40%质量比的碳混合粉,进行1~2小时的淬火处理,处理完毕后取出弹簧放置于空气中冷却至室温;

7、3)取步骤2)中淬火处理完毕后冷却的弹簧,放入回火炉中,保证回火炉内处于300~500摄氏度的温度范围内,进行1~2小时的回火处理,处理完毕后取出弹簧放置于空气中冷却至室温;

8、4)取步骤3)中回火处理完毕后的弹簧,将其按顺序依次浸入磷化池和皂化池中;所述磷化池中为浓度为5~8%的锌钙磷化液,浸泡时间为15~30分钟;

9、5)取步骤4)中浸泡完毕的弹簧,使用自来水进行清洗并在清洗后自然风干,并对风干后的弹簧预加载荷至其最大变形量的50%~70%,然后加热至高于其工作温度20~30℃,保温处理1~2小时,卸除载荷,并冷却至室温;

10、6)取步骤5)中处理完毕的弹簧,对其进行清洗风干,然后使用电镀设备对其表面进行电镀铬,电镀完毕后再次对处理后的弹簧进行清洗风干。

11、作为本发明的一种优选技术方案,步骤1)中所述渗碳炉内的温度范围为850~1000摄氏度,渗碳炉内的工作压力范围为200~500kpa。

12、作为本发明的一种优选技术方案,步骤2)中所述淬火炉内的温度范围为800~900摄氏度,淬火炉内的工作压力为150~300kpa。

13、作为本发明的一种优选技术方案,步骤2)中所述碳混合粉具体为木炭粉和铁屑粉的混合物。

14、作为本发明的一种优选技术方案,步骤4)中所述锌钙磷化液的最佳浓度为7%,步骤4)中弹簧在所述皂化池内的处理时间为5~10分钟。

15、与现有技术相比,本发明能达到的有益效果是:

16、通过在弹簧使用前,对弹簧进行渗碳、淬火和回火处理,并在渗碳和淬火阶段均加入木炭、同时在处理完毕,将弹簧浸入磷化池和皂化池中进行进一步处理,最后通过预加载荷的方式对弹簧进行处理,有效降低了簧表面的脱碳量,使最终处理后的弹簧压缩恢复偏差较低,不影响弹簧的性能,同时,经上述处理后的弹簧,其抗疲劳性能较好,不易松弛,弹簧的韧性性能能够长久保持,使用寿命大大延长。



技术特征:

1.一种防止弹簧脱碳的装置,其特征在于:包括渗碳炉、淬火炉和回火炉,所述渗碳炉用于弹簧的渗碳处理,所述淬火炉用于渗碳后的弹簧的淬火处理,所述回火炉用于淬火后的弹簧的回火处理。

2.根据权利要求1所述的一种防止弹簧脱碳的装置,其特征在于:还包括电镀设备,所述电镀设备用于对回火后的弹簧进行电镀处理。

3.根据权利要求2所述的一种防止弹簧脱碳的装置,其特征在于:所述电镀设备用于对回火后的弹簧进行电镀铬。

4.如权利要求1所述的一种防止弹簧脱碳的热处理工艺,其特征在于,具体包括以下步骤:

5.根据权利要求4所述的一种防止弹簧脱碳的热处理工艺,其特征在于:步骤1)中所述渗碳炉内的温度范围为850~1000摄氏度,渗碳炉内的工作压力范围为200~500kpa。

6.根据权利要求4所述的一种防止弹簧脱碳的热处理工艺,其特征在于:步骤2)中所述淬火炉内的温度范围为800~900摄氏度,淬火炉内的工作压力为150~300kpa。

7.根据权利要求4所述的一种防止弹簧脱碳的热处理工艺,其特征在于:步骤2)中所述碳混合粉具体为木炭粉和铁屑粉的混合物。

8.根据权利要求4所述的一种防止弹簧脱碳的热处理工艺,其特征在于:步骤4)中所述锌钙磷化液的最佳浓度为7%,步骤4)中弹簧在所述皂化池内的处理时间为5~10分钟。


技术总结
本发明公开了一种防止弹簧脱碳的装置,包括渗碳炉、淬火炉和回火炉,所述渗碳炉用于弹簧的渗碳处理,所述淬火炉用于渗碳后的弹簧的淬火处理,所述回火炉用于淬火后的弹簧的回火处理;还包括电镀设备,所述电镀设备用于对回火后的弹簧进行电镀处理;所述电镀设备用于对回火后的弹簧进行电镀铬,一种防止弹簧脱碳的热处理工艺,具体包括以下步骤,1)取加工生产成型后弹簧,清洗风干后,放入渗碳炉内,将渗碳炉内加热至850摄氏度,并加压至200kPa,连续转动翻转弹簧,对弹簧进行1小时的渗碳处理,渗碳完毕后取出弹簧,放置于空气中冷却至室温。

技术研发人员:郭政,张功道,秦学
受保护的技术使用者:中荣精密金属制品(南通)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/11
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