不锈钢材料弹簧的热处理

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不锈钢材料弹簧的热处理

1.奥氏体不锈弹簧钢的热处理
(1)固溶处理

奥氏体不锈弹簧钢固溶处理规范

材料牌号	处理温度℃	冷却方式	设备
1Cr18Ni9	棒材：1100～1150	水冷	1.高温盐炉适用于棒材和厚板材 2.真空油淬炉或真空气淬炉适用于薄板、带材、管材以及小型精密弹性元件
	板材：1080～1130	水或油冷
	带材：1020～1070	水冷，油冷或者气冷
1Cr18Ni9Ti	棒材：1060～1140	水冷
	板材：1050～1130	水或油
	带材：1020～1070	水冷，油冷或者气冷
0Cr17Ni14Mo2	1020～1120	水冷，油冷或者气冷
0Cr18Ni12Mo2Ti	1020～1100	水冷，油冷或者气冷
1Cr18Ni12Mo2Ti	1020～1100	水冷，油冷或者气冷

(2)稳定回火处理

奥氏体不锈弹簧钢稳定回火处理规范

材料牌号	处理温度℃	保温时间(h)	设备
1Cr18Ni9	430～480	2h	真空炉或时效炉
1Cr18Ni9Ti
0Cr17Ni14Mo2	380～480	2n
0Cr18Ni12Mo2Ti
1Cr18Ni12Mo2Ti
备注：用冷拉强化处理的钢丝并经冷成性的弹簧，作消应力回火处理的规范见表2

2.马氏体不锈弹簧钢的热处理
(1)马氏体不锈弹簧钢的预备热处理 马氏体不锈弹簧钢属于马氏体相变强化钢　　

马氏体不锈弹簧钢的预备热处理工艺

材料牌号	不完全退火			低温退火
材料牌号	加热温度℃	冷却介质	布氏硬度压痕mm	加热温度℃	冷却介质	布氏硬度压痕mm
2Cr13	870-900	随炉冷却至 600℃后出炉空冷	≥4.4	730～780	空气	≥4.0
3Cr13			≥4.2	730～780		≥4.0
4Cr13			≥4.0	730～780		≥4.0
1Cr17Ni2				670～690		≥3.5

(2)马氏体不锈弹簧钢的淬火、回火处理
马氏体不锈弹簧钢制成弹簧后的最终热处理是淬火、回火。

常用马氏体不锈弹簧钢的最终热处理工艺

材料牌号	淬火		回火		硬度(HRC)
材料牌号	加热温度℃	冷却介质	加热温度℃	冷却介质	硬度(HRC)
2Cr13	1000～1040	油	300～480	空气
3Cr13	1000～1040	油	300～480	空气	40～46
3Cr13Mo	1020～1060	油	220～300	空气	46～50
4cr13	1000～1050	油	320～450	空气	45～52
1cr17Ni2	1000～1020	油	340～360	空气

3.沉淀硬化不锈弹簧钢热处理
沉淀硬化不锈弹簧钢是通过马氏体相变强化和沉淀析出强化两者综合强化的，所以基本热处理工艺为固溶处理和时效处理。
对于半奥氏体育型钢，固溶处理后室温得到不稳定的奥氏体，没有完成马氏体转变，没有充分强化，因此在固溶处理和时效处理之间，增加一个调整处理，使得不稳定奥氏体转变为马氏体。常用调正处理有调节处理(T处理)、冷处理(R处理)、塑性处理(C处理)三种方法。　　

常用沉淀硬化不锈弹簧钢热处理工艺

类别	材料牌号	固溶处理		调整处理	时效处理
		加热温度℃	冷却介质		加热温度℃	冷却介质
半奥氏体沉淀强化型	0Cr17Ni7AI	1040～1060	水或空气	750～ 770℃空冷	520～550	空气
				940～ 960℃空冷 -78℃冷处理	500～520
				冷变形	470～490
	0Cr15Ni7Mo2AI	1050～1080	空气或水	750～ 770℃空冷	520～550	空气
				940～ 960℃空冷 -78℃冷处理	500～520
				冷变形	470～490
	0Cr12Mn5Ni4Mo3AI	1040～1060	空气	750～ 770℃空冷	450～490	空气
				-78℃冷处理	510～530 550～570
				冷变形	340～360 510～570 550～570
马氏体沉淀强化型	0Cr17Ni4Cu4Nb	1020～1060	空气		450～550	空气

补充：1.1.1-②消应力回火温度对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。可以以不同的回火温度对碳素弹簧钢丝、油淬火回火钢丝和1Cr18Ni9弹簧材料力学性能的影响加以说明。见表3、4.、5(上一篇将表5列立成了表3)，也可以根据对弹簧的特殊性能要求来确定相应的回火温度。　　

回火温度对碳素弹簧钢丝材料弹簧的力学性能的影响

钢丝直径mm	材料供应状态	各种回火温度处理30分钟后的σ_b，σ_s，
钢丝直径mm	材料供应状态	(Mpa)	100℃	200℃	260℃	300℃	400℃
2	冷拉强化	σ_b	1760	1850	1850	1750	1625
2	冷拉强化	σ_s	1350	1500	1600	1380	1300

回火温度对油淬火回火钢丝材料弹簧的力学性能的影响

钢丝直径mm	材料供应状态	各种回火温度处理30分钟后的σ_b，σ_s，
钢丝直径mm	材料供应状态	(Mpa)	100℃	200℃	300℃	400℃	500℃
2	冷拉强化	σ_b	1520	1550	1600	1600	1350
2	冷拉强化	σ_s	1400	1400	1400	1380	1200

回火温度对1Cr18Ni9对弹簧力学性能的影响

钢丝直径mm	材料供应状态	各种回火温度处理1小时后的硬度(HRC)
钢丝直径mm	材料供应状态	300℃	350℃	400℃	450℃	500℃
4	冷拉强化	46.6	48.2	48.2	48.5	47.6
6	冷拉强化	44.0	45.5	45.1	45.3	44.9

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