油淬火弹簧钢丝热处理工艺与性能优化

摘要

在现代工业应用环境下，对油淬火弹簧钢丝高性能低成本化要求越来越高。但是对这一问题缺乏深入系统研究，长期以来油淬火弹簧钢丝的生产和技术进步主要依靠经验，缺乏有力的理论支撑。鉴于此，本文选择以60Si2MnA、55CrSi和65Mn弹簧钢丝为原材料，利用先进的自动控制系统热处理生产线，系统研究了热处理工艺条件对油淬火弹簧钢丝组织与性能的影响，探索了加热温度、收线速度、钢号和直径大小与组织和性能的关系，以优化热处理工艺。利用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、场发射电子显微镜、能谱仪等仪器设备对油淬火弹簧钢丝微观组织、断口形貌、化学成分进行分析研究，利用CMT5305微机控制电子万能试验机对弹簧钢丝力学性能参数进行测定。
　　 研究发现:在不同的加热温度下，对于55SiCr、60Si2MnA和65Mn三个钢号的弹簧钢丝，随弹簧钢丝直径规格不同，均存在一个理想的收线速度。弹簧钢丝在此理想条件下进行生产，不仅可以获得均匀细小的屈氏体组织，还可以得到优异的综合力学性能。同一钢号，随直径规格的减小，收线速度逐渐加快。同时870℃和905℃两个加热温度下的适宜收线速度基本一致，但组织均匀性和晶粒大小稍有不同。在加热温度870℃下，65Mn弹簧钢丝直径由4.8mm减为2.5mm，收线速度由33s/r加快到13s/r;抗拉强度随之由1600MPa上升到1680MPa;面缩率由53％升到57％;屈强比由94％增为97％。具有较优异的综合性能。拉伸断口测试表明:油淬火弹簧钢丝呈现杯锥状断口形貌，由于铁素体和碳化物在拉伸实验过程中变形程度的不同时性，存在明显的微孔、二次裂纹和韧窝组织，并且大小、数量不等，为典型的塑性变形特征。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 油淬火弹簧钢丝发展概况

1．1．1 发展简述

1．1．2 发展趋势

1．2 油淬火弹簧钢丝热处理工艺与组织转变

1．2．1 热处理工艺

1．2．2 主要组织转变

1．3 油淬火弹簧钢丝性能和质量要求

1．3．1 弹簧钢丝性能要求

1．3．2 弹簧钢丝质量要求

1．4 油淬火弹簧钢丝分类

1．4．1 工艺特点分类

1．4．2 化学成分分类

1．5 研究目的与意义

1．6 研究内容

第二章 试验材料与方法

2．1 试验材料

2．2．1 因数选择

2．2．2 路线概述

2．3 微观组织分析

2．4力学性能测试

2．5 断口分析

第三章 55CrSi油淬火弹簧钢丝的工艺与性能优化研究

3．1 力学性能分析

3．1．1 力学性能测试结果

3．1．2 分析讨论

3．2 组织分析

3．2．1 金相组织分析

3．2．2 场发射电子显微镜分析

3．2．3 晶粒度测定

3．3 断口分析

3．4 结论

第四章 60Si2MnA油淬火弹簧钢丝的工艺与性能优化研究

4．1 力学性能分析

4．1．1 力学性能测试结果

4．1．2 分析讨论

4．2 组织分析

4．2．1 金相组织分析

4．2．2 场发射电子显微镜分析

4．2．3 晶粒度测定

4．3 断口分析

4．4 结论

第五章 65Mn油淬火弹簧钢丝的工艺与性能优化研究

5．1 力学性能分析

5．1．1 力学性能测试结果

5．1．2 分析讨论

5．2 组织分析

5．2．1 金相组织分析

5．2．2 场发射电子显微镜分析

5．2．3 晶粒度测定

5．3 断口分析

5．4 结论

第六章 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间的研究成果