一種高強度彈簧及其加工工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高強度彈簧及其加工工藝，屬于減震裝置技術領域。
【背景技術】
[0002]彈簧是一種廣泛使用的彈性元件，用彈性材料制成的零件在外力作用下發(fā)生形變，除去外力后又恢復原狀，其外形多為圓柱形，生產(chǎn)加工可分為冷卷成形和熱卷成形，亦作“彈簧”。彈簧為了與其裝配空間更好地吻合，也有設計為非圓柱形的，如汽車雙質(zhì)量飛輪用的彈簧為弧形彈簧。彈簧的種類復雜多樣，按形狀分，主要有螺旋彈簧、渦卷彈簧、板彈貪、異型彈貪等。
[0003]彈簧在現(xiàn)在的應用中非常的普遍，各行各業(yè)根據(jù)不同的用途采用不同強度剛度和使用壽命的彈簧?，F(xiàn)有的彈簧強度低，使用壽命短，并且容易腐蝕生銹。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術問題是，針對現(xiàn)有技術不足，提出一種強度高、使用壽命長的高強度彈簧。
[0005]本發(fā)明為解決上述技術問題提出的技術方案是:一種高強度彈簧，所述高強度彈簧中各成分的質(zhì)量百分比為:C: 0.23-0.34%，Al: 1.53-1.76%, Mg: 0.73-0.86%, Y: 0.12-0.16%,Zr:0.21-0.26%，Sn:0.44-0.46%,Zn: 0.55-0.66%,Si:0.24-0.31%,Mn:0.62-0.67%，Cr:0.15-0.17%,Ni:0.32-0.35%,Cu:0.47-0.55%,V:0.02-0.05%,Mo:0.06-0.09%,Ti:0.57-0.79%,B:0.14-0.18%,Pd:0.13-0.17%,Pt:0.06-0.13%, ff:0.31-0.43%,Ta:0.22-0.25%,Nd:0.07-0.09%，Ce:0.05-0.06%, Eu:0.03-0.07%，Lu: 0.18-0.21%，余量為 Fe。
[0006]本發(fā)明采用上述技術方案的有益效果是:(1)本發(fā)明的高強度彈簧由于加入了Al，Mg,Y,Zr,Sn，Zn和Ni，提尚了彈貪的耐腐蝕性能；(2)本發(fā)明的尚強度彈貪由于加入了Ti，提高了彈簧的結(jié)構強度;(3)本發(fā)明的高強度彈簧由于加入了Pd、Pt、W、Ta和Nd等，使得彈簧的耐腐蝕和結(jié)構強度，彈性均得到了提高。
[0007]上述技術方案的改進是:所述高強度彈簧中各成分的質(zhì)量百分比為:C:0.24%，A1:1.55%,Mg:0.76%,Y:0.12%,Zr:0.22%,Sη:0.45%,Zη: 0.56%,Si:0.25%,Mn:0.63%,Cr:0.16%,Ni:0.33%,Cu:0.47%,V:0.03%,Mo:0.06%,Ti:0.58%,B:0.15%,Pd:0.14%,Pt:0.08%,W: 0.33%, Ta: 0.23%, Nd: 0.08%, Ce: 0.05%, Eu: 0.04%, Lu: 0.19%，余量為 Fe。
[0008]上述技術方案的改進是:所述高強度彈簧中各成分的質(zhì)量百分比為:C:0.32%，A1:1.74%,Mg:0.79%,Y:0.15%,Zr:0.26%,Sn:0.46%,Zn: 0.65%,Si:0.27%,Mn:0.66%,Cr:0.17%,Ni:0.35%,Cu:0.49%,V:0.05%,Mo:0.09%,Ti:0.68%,B:0.18%,Pd:0.17%,Pt:0.09%,W: 0.43%, Ta: 0.25%, Nd: 0.09%, Ce: 0.06%, Eu: 0.07%, Lu: 0.21%，余量為 Fe。
[0009]該高強度彈簧加工工藝，包括以下步驟:
(-)下料:氣割原料確定長度，修磨切割面；
(二)鍛尖:利用鍛打的方式將彈簧絲的兩端頭從圓截面過渡到矩形截面； ㈢熱卷:將鍛尖后的彈簧絲加熱到950-1200°C，安照預定的高度、外徑和圈數(shù)進行熱卷，保溫時間為70-90分鐘；
㈣熱處理:采用淬火-加熱-回火的熱處理工藝，具體熱處理工藝為:
淬火:將熱卷后的彈簧放入真空淬火爐進行淬火，淬火介質(zhì)為真空淬火油，控制淬火溫度為1250-1270°C，淬火時冷到450-470°C時，取出空冷至室溫；
加熱:將淬火后的彈簧放入加熱爐進行加熱，加熱溫度為800-950°C，加熱12-15分鐘后停止加熱，再采用水冷以6-8°C/s的冷卻速率將彈簧水冷至室溫；
回火:將加熱后的彈簧放入真空回火爐進行回火，控制回火溫度為750-770°C，回火時間35-40分鐘，然后空冷至室溫；
㈤強壓處理:把彈簧壓至要求高度，停放15—30h，然后放開；
㈥探傷處理；
㈦拋丸處理:將彈簧進行至少3次拋丸處理；
(八)清洗:將彈簧置于濃度為21-23%的氯化鈉溶液中，利用超聲波發(fā)生裝置對所述氯化鈉溶液施加超聲波，超聲波的頻率和聲強分別是8KHZ-9MHZ和3-9 ff/cm2;
㈨退磁；
(十)電鍍:通過電鍍鍍鋅，鍍層厚度為6-8微米。
[0010]上述技術方案的改進是:所述步驟㈢中，將鍛尖后的彈簧絲加熱到1050°C，保溫時間為85分鐘。
[0011 ]上述技術方案的改進是:所述步驟(四)中:
淬火:控制淬火溫度為1250°C，淬火時冷到470°C時，取出空冷至室溫；
加熱:加熱溫度為850°C，加熱12分鐘后停止加熱，再采用水冷以8°C/s的冷卻速率將彈簧水冷至室溫；
回火:控制回火溫度為770°C，回火時間35分鐘，然后空冷至室溫。
[0012]上述技術方案的改進是:所述步驟(Λ)中，將彈簧置于濃度為22%的氯化鈉溶液中，超聲波的頻率和聲強分別是6MHZ和8W/cm2。
[0013]本發(fā)明采用上述技術方案的有益效果是:(1)本發(fā)明的高強度彈簧彈性大，耐腐蝕性能好，使用壽命長;(2)通過本發(fā)明的高強度彈簧的加工工藝，特別是其中的熱處理工藝，可控制彈簧橫向與縱向凹陷造成的表面裂紋，并可使簧絲表面層產(chǎn)生與工作應力相反的殘余應力，受載時可抵消部分工作應力，增加使用壽命；(3)通過本發(fā)明的高強度彈簧的加工工藝，通過對彈簧進行超聲波清洗，使得彈簧的清洗更加徹底，保證了電鍍時，彈簧的表面沒有雜質(zhì)和灰塵，提高了電鍍質(zhì)量，從而提高了彈簧的耐腐蝕性能。
【具體實施方式】
[0014]實施例一
本實施例的高強度彈簧中各成分的質(zhì)量百分比為:C: 0.24%，Al: 1.55%，Mg: 0.76%，Y:0.12%,Zr:0.22%,Sn: 0.45%,Zn: 0.56%, Si:0.25%,Mn:0.63%,Cr:0.16%,Ni:0.33%,Cu:0.47%,V:0.03%,Mo:0.06%,Ti:0.58%,B:0.15%,Pd:0.14%,Pt:0.08%, ff:0.33%,Ta:0.23%,則:0.08%，06:0.05%311:0.04%丄11:0.19%，余量為卩6。
[0015]該高強度彈簧加工工藝，包括以下步驟: (-)下料:氣割原料確定長度，修磨切割面；
(二)鍛尖:利用鍛打的方式將彈簧絲的兩端頭從圓截面過渡到矩形截面；
㈢熱卷:將鍛尖后的彈簧絲加熱到1050°C，安照預定的高度、