專利名稱：一種0Cr17Ni7Al制多層波形彈簧熱處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種多層波形彈簧的熱處理工藝，尤其是0Crl7Ni7Al沉淀硬化不銹鋼多層波形彈簧的熱處理工藝。
背景技術(shù)：
0Crl7NI17Al為沉淀硬化不銹鋼，為波形彈簧常用的材料，其特點(diǎn)是具有很高的強(qiáng)度和足夠的韌性能承受很高的應(yīng)力。合金元素總量約25%左右，高溫固溶處理后冷卻到室溫時是奧氏體，再經(jīng)500°C左右的時效處理，析出彌散分布的碳化物和Ni3Al等金屬間化合物而提高強(qiáng)度。這類鋼的優(yōu)點(diǎn)是在奧氏體狀態(tài)下加工性能好，可以冷成型，耐腐蝕性能也較好。但因含有較高的貴重合金元素，熱處理工藝較復(fù)雜，價格昂貴，因此，只用于制造特殊用途的、高性能不銹鋼彈簧。波形彈簧軸向尺寸小、剛度大、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、自振頻率高，宜用在空間小、轉(zhuǎn)速高的密封裝置中。多層波形彈簧是某型發(fā)動機(jī)軸端石墨密封上的一個重要零件，它同石墨環(huán)配套使用，用于發(fā)動機(jī)軸端密封。石墨環(huán)與軸肩接觸，靠波形彈簧給它一個恒定平均的力，力大就會就會增加石墨環(huán)磨損從而降低壽命，力小就起不到密封效果。單層波形彈簧由板材沖壓成型，供貨態(tài)為半硬態(tài)(H1/2)，按GJB3321-98標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定熱處理制度，熱處理工藝方法為:冷加工及時效，即成型后采用460-490°C時效lh。但由于本發(fā)明涉及的多層波形彈簧采用扁鋼帶繞制及沖壓成型時零件圈間間隙較大，按此熱處理方法無法保證零件圈間無間隙，達(dá)不到工藝要求，滿足不了產(chǎn)品工作要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺點(diǎn)而提供一種熱處理后圈間無間隙、性能滿足要求的0Crl7Ni7Al制多層波形彈簧的熱處理工藝。本發(fā)明的技術(shù)方案:一種0Crl7Ni7Al制多層波形彈簧的熱處理工藝，包括以下步驟:
1)清洗并將零件用鐵絲綁扎；
2)調(diào)整處理:溫度760±10°C，保溫1.5-2h;
3)出爐后立即進(jìn)行冰冷處理；
4)時效:溫度565±10°C，保溫 1.5-2h;
5)對零件進(jìn)行切、修等精加工；
6)補(bǔ)充時效:溫度500±10°C，保溫lh。上述的0Crl7Ni7Al制多層波形彈簧的熱處理工藝，其中:所述
加熱、保溫過程均在真空爐中進(jìn)行，真空度< IOPa ;保溫過程結(jié)束后均采用氣冷，氣冷壓力為Ubar。上述的0Crl7Ni7Al制多層波形 彈簧的熱處理工藝，其中:所述 冰冷處理過程參數(shù)控制為:冷至15°C以下，保溫3-5min。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用了鐵絲綁扎，并經(jīng)過調(diào)整處理、冰冷、時效、補(bǔ)充時效等步驟，特別提高了時效溫度使之沉淀強(qiáng)化效果大大增強(qiáng)，同時熱處理后圈間無間隙，也能滿足力學(xué)性能要求。并且，由于采用了真空熱處理，零件變形小，可提高工件的力學(xué)性能，延長使用壽命；真空處理同時兼有除氣作用，能顯著提高處理韌性，改善彈簧的疲勞壽命和可靠性。


圖1為本發(fā)明的多層波形彈簧的結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明的多層波形彈簧成型前結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的一種0Crl7Ni7Al制多層波形彈簧的熱處理工藝特征具體實(shí)施方式
及其功效，詳細(xì)說明如后。本發(fā)明采用的一種0Crl7Ni7Al制多層波形彈簧的熱處理工藝是:將零件用鐵絲綁扎后采用真空爐加工，高溫調(diào)節(jié)處理+冷處理后再進(jìn)行時效強(qiáng)化以控制零件變形，保證圈間無間隙，精加工后再補(bǔ)充時效以保證零件硬度符合產(chǎn)品圖要求。I)清洗并將零件用鐵絲綁扎；
2)在真空爐中進(jìn)行調(diào)整處理:溫度760±10°C，保溫1.5-2h,真 空度< 10Pa，保溫過程結(jié)束后采用氣冷，氣冷壓力為l_2bar ； 3)出爐后立即進(jìn)行冰冷處理，參數(shù)控制為:冷至15°C以下，保 溫 3-5min ；
4)在真空爐進(jìn)行時效:溫度565±10°C，保溫1.5-2h，真空度 (IOPa,保溫過程結(jié)束后采用氣冷，氣冷壓力為l_2bar ；
5)對零件進(jìn)行切、修等精加工；
6)在真空爐進(jìn)行補(bǔ)充時效:溫度500±10°C，保溫lh，真空度 (IOPa,保溫過程結(jié)束后采用氣冷，氣冷壓力為l_2bar ；
采用真空爐加工的原因是:由于波形彈簧厚度很薄，且波形復(fù)雜，若按常規(guī)電爐熱處理規(guī)范很難達(dá)到設(shè)計要求，且易產(chǎn)生變形。因此我們選用了真空熱處理工藝。采用真空熱處理的最大優(yōu)點(diǎn)，零件變形小，可提高工件的力學(xué)性能，延長使用壽命，節(jié)省能源，彈性元件的真空熱處理可避免產(chǎn)生影響彈簧疲勞壽命的不利因素，加上真空除氣作用以提高材料韌性的有利影響，就更能改善彈簧的疲勞壽命和可靠性。高溫調(diào)節(jié)處理+冷處理后再進(jìn)行時效的理由是:該材料經(jīng)高溫調(diào)節(jié)處理后，再進(jìn)行冷處理可完成奧氏體向馬氏體的轉(zhuǎn)變，獲得必要的馬氏體，由于這種方法獲得的馬氏體過飽和度較大，有較高的強(qiáng)度、且沿晶界處碳化物量少可獲得較好的綜合機(jī)械性能和耐蝕性能。后經(jīng)510°C時效處理，可使鋼進(jìn)一步沉淀強(qiáng)化。若需要較高的塑性和韌性，時效溫度可提高到560°C。同時，將零件用鐵絲綁扎后經(jīng)高溫處理可起到定型作用。按照常規(guī)熱處理工藝460-490°C時效lh，零件雖經(jīng)綁扎，但由于熱處理溫度太低，起不到定型作用，熱處理后零件圈間間隙較大，達(dá)不到設(shè)計要求，高溫調(diào)節(jié)處理則可保證圈間無間隙。精加工后補(bǔ)充時效:采用上述熱處理工藝在加工時將零件用鐵絲綁扎可使得零件在熱處理后圈間無間隙，但零件硬度達(dá)不到工藝要求。為此，需在精加工后進(jìn)行500±10°C補(bǔ)充時效Ih補(bǔ)充時效，以提高零件硬度，同時消除零件加工應(yīng)力，穩(wěn)定零件尺寸。下面以一個工件為例說明工藝中涉及的各個參數(shù)。
實(shí)施例一批如圖1所示的0Crl7Ni7Al沉淀硬化不銹鋼制的多層波形彈簧，按以下步驟進(jìn)行處理:
1)清洗:用汽油將零件清洗干凈；
2)綁扎:將零件并緊后用鐵絲扎緊；
3)將零件裝入真空爐中，調(diào)整處理溫度:760°C，保溫90min，
真空度6Pa ;保溫結(jié)束后氣冷，氣冷壓力1.5bar ；
4)零件出爐后立即進(jìn)行冰冷處理:在冰冷桶中降至10°C保，溫 5min后,空冷；
5)升溫至室溫后立即進(jìn)行時效:真空爐，溫度565°C，保溫90min，
真空度8Pa，保溫結(jié)束后氣冷，氣冷壓力1.5bar ；
6)精加工:對零件進(jìn)行切、修；
7)真空爐中進(jìn)行補(bǔ)充時效:500°C，保溫lh，真空度IOPa;保 溫結(jié)束后氣冷，氣冷壓力1.5bar。處理結(jié)束后按設(shè)計要求進(jìn)行檢驗(yàn)，該批多層波形彈的簧硬度值為:48_49HRC，圈間無間隙，滿足產(chǎn)品技術(shù)要求。 產(chǎn)品裝泵調(diào)試后性能滿足要求。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，任何未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種0Crl7Ni7Al制多層波形彈簧的熱處理工藝，其特征在于:包括以下步驟: (1)清洗并將零件用鐵絲綁扎； (2)調(diào)整處理:溫度760±10°C，保溫1.5-2h; (3)出爐后立即進(jìn)行冰冷處理； (4)時效:溫度565±10°C，保溫 1.5-2h; (5)對零件進(jìn)行切、修等精加工； (6)補(bǔ)充時效:溫度500±10°C，保溫Ih。
2.如權(quán)利要求1所述的一種0Crl7Ni7Al制多層波形彈簧的熱處理工藝，其特征在于:所述加熱、保溫過程均在真空爐中進(jìn)行，真空度< IOPa ;保溫過程結(jié)束后均采用氣冷，氣冷壓力為Ubar。
3.如權(quán)利要求1所述的一種0Crl7Ni7Al制多層波形彈簧的熱處理工藝，其特征在于:所述冰冷處理過 程參數(shù)控制為:冷至15°C以下，保溫3-5min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種0Cr17Ni7Al制多層波形彈簧的熱處理工藝，包括以下步驟清洗并將零件用鐵絲綁扎；調(diào)整處理:溫度760±10℃，保溫1.5-2h；出爐后立即進(jìn)行冰冷處理;時效:溫度565±10℃，保溫1.5-2h；對零件進(jìn)行切、修等精加工；補(bǔ)充時效溫度500±10℃，保溫1h。本發(fā)明的熱處理工藝使0Cr17Ni7Al制多層波形彈簧的沉淀強(qiáng)化效果大大增強(qiáng)，同時熱處理后圈間無間隙，也能滿足力學(xué)性能要求，并具有優(yōu)異的疲勞壽命和可靠性。
文檔編號C21D9/02GK103205552SQ20131010321
公開日2013年7月17日 申請日期2013年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月28日
發(fā)明者袁洪梅, 馬光河, 張 雄 申請人:貴州紅林機(jī)械有限公司