弹簧钢及金相分析（二）

      弹簧钢及金相分析——弹簧钢原材料加工及金相分析
      弹簧的制造工艺有多种多样，但其成形工艺可分为冷成形和热成形两种。
      冷成形工艺中，弹簧的制作主要采用油淬火回火钢材或铅浴韧化热处理弹簧线材或冷拔强化线材等。采用这类材料制造弹簧的工艺过程中一般不再进行专门的强化热处理，而只需要进行去应力退火。弹簧的设计工作应力与所采用的材料性能相关。弹簧冷成形工艺一般适合于线径较小的、或形状较为复杂的异形弹簧。
热成型工艺中，弹簧的制作主要采用热轧材料或退火材料或退火冷拔材料等。采用这类材料制造的弹簧需要再进行淬火和回火强化处理。弹簧热成型工艺一般适合线径较大的、或形状较为简单的弹簧。
      总体上讲，弹簧钢按交货状态可分为：热轧状态材料、退火冷拔或冷轧状态、热处理后（油淬火回火）线材、特殊用途（油淬火回火）线材、特殊处理（热镀锌）线材等。
      1、热轧弹簧钢型材及金相分析
      弹簧通常采用热轧的圆钢、方钢或扁钢制造，其直径或厚度约为5~50mm。制造弹簧时可采用加热成形，然后再经淬火回火处理获得所需要的性能。热轧材料主要应用于工作应力较低的中、大型螺旋弹簧、扭杆弹簧、环形弹簧、蝶形弹簧等。近年来由于后道的定径和表面剥皮、热处理和强化工艺改进及添加，热轧材料作为坯料（盘条）也开始应用于较高工作应力和较高精度的汽车悬架弹簧和各种机械弹簧。
      热轧弹簧钢型材一般为完全退火态供货，组织应该是片状珠光体和铁素体的混合物，见图1。可利用热轧后控制冷却得到所规定的钢材性能指标，省却了线材韧化处理，可有效节能。

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图1 热轧退火状态合金弹簧钢组织 500X

      2、冷拉弹簧钢型材及金相分析
      冷拉钢材表面质量较好，尺寸精度较高。这类钢材以光亮退火或冷拉状态供应，直径一般在φ7mm~φ25mm。由热成型制造弹簧（φ12mm以下用冷成型）后需进行淬火-回火处理。冷拉  合金弹簧钢材主要用于疲劳寿命要求高及使用应力较大的大中型弹簧。
      弹簧钢材冷拉后一般采用球化退火工艺，其组织应该是球粒状珠光体，见图2。由于碳化物呈细小球粒状均匀分布在铁素体基体上，因而硬度值比较低，塑性好，在卷曲加工时不会发生裂纹。

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图2 冷拉状态合金弹簧钢组织 500X