弹簧淬火后的回火方式(弹簧热处理的目的、方法和要求)

弹簧热处理的目的在于充分发挥材料的潜力，使之达到或接近最佳的力学性能，从而保证弹簧在使用状态下长长期可靠地工作。

弹簧在加工过程中都要进行热处理，对于各种不同类型、材料和用不同的方法加工出来的弹簧，其热处理的目的方法和要求是不同的。为了消除不利的剩余，改善弹簧表层的应力分布状况、获得较高的有效应力，在弹簧的制造中，经常采用机械强化工艺。可以通过不同的热处理方法来满足弹簧设计的要求。

预备热处理

常用碳素弹簧钢和合金弹簧钢的预备热处理工艺：（如下图）

消应力回火

常用弹簧钢材料消应力回火处理规范：

冷拔成形并经过强化处理的材料，在冷状态下加工成弹簧，或者时效处理后又经过变形加工的弹簧性元件，都应该进行消应力回火处理。处理的规范是按材料的种类和规格决定，达到既要消除加工应力，又要保证材料的强度、硬度和韧性等。（见下图）:

消应力回火温度对各种材料弹簧力学性能的影响：

消应力回火温度对各种材料弹簧力学性能的影响是客观存在的。可以用回火温度对碳素弹簧钢丝、油淬火回火钢丝和1Crl8Ni9弹簧材料力学性能的影响加以说明（见下图)：

根据试验：大多数冷加工的奥氏体不锈钢，在经过320-440℃回火处理10-60min后，力学性能、弹性、疲劳强度和松驰性能都会得到不同的提高，其抗拉强度大约可以增加10%。这是因为在回火过程中有一种细微的碳化物M23C6在原子晶格结构中析出，使得材料可以增加抗拉强度；另外，弹簧成形后通过回火处理可以减少因为加工成形而引起的内应力，提高了疲劳强度。

消应力回火的温度和保温时间对拉伸弹簧的初拉力的影响：

消应力回火对拉伸弹簧的初拉力是有影响的，回火温度低，保温时间短，保留的初拉力较大，反之初拉力保留得小。下图列出了回火温度、时间对拉伸弹簧初拉力的残余百分比试验值。（如下图）：

可以根据拉伸弹簧所需要的初拉力大小，对消应力回火温度与保温时间进行调整。为了弹簧加工的需要消应力回火有时要进行多次，为了防止材料强度降低，应注意以后的每次回火都要比第一次的回火温度低20-50℃.

淬火和回火

常用弹簧材料的淬火和回火处理规范：

用退火材料成形或热卷成形（材料直径、厚度较大）、热弯成形的弹簧为了确保弹簧的强度和性能，应进行淬火和回火处理。常用弹簧材料淬火和回火处理规范（如下图）：

淬火和回火处理的注意事项：

弹簧的淬火应在保护气氛炉、真空炉或盐炉中进行。回火可以在空气炉、硝盐炉或真空炉内进行。对有回火脆性的材料，例如锰钢、硅锰钢、铬硅钢等 在回火后应讯速在水或油中冷却，并立即补充进行低于200℃的低温回火，以消除冷却应力。

由于合金弹簧钢含碳量比较高，又含一定的合金元素，淬火后内应力较大，容易形成淬火裂纹所以淬火后应该尽快回火。如不能及时回火，应先在低于回火温度下保持一段时间。

等温淬火

等温淬火的目的：

为了使得弹簧在获得良好的综合性能的前提下，提高微量塑性变形抗力和抗松弛性能，并减少淬火变形，可采用贝氏体等温淬火、马氏体等温淬火等方法，其中马氏体等温回火在弹簧性零件中应用较多。

等温淬火后一般不需要进行回火处理，如进行补充回火，可以进一步提高弹性性能，改善综合性能。下图列出60i2MnA钢等温淬火与普通淬火回火力学性能的比较（如下图）：