前言

　　對長度50m缚窿、外徑ф60mm的扁截面圓柱螺旋壓縮彈簧的熱處理是我們接受的一項(xiàng)外援任務(wù)赁栈。在國外乍恐，制造這種彈簧是使用油淬、回火后的鋼絲繞制成形然后經(jīng)低溫回火來消除繞制應(yīng)力母剥。而在國內(nèi)滞诺，到目前為止還沒有生產(chǎn)此類扁截面彈簧的專業(yè)廠，因而對這種異形截面鋼絲大多數(shù)是用圓鋼絲軋制或拉拔而成环疼，繞制成彈簧后再經(jīng)淬火和回火處理习霹。顯然對這么長的彈簧進(jìn)行淬、回火處理困難很大炫隶。我們經(jīng)過調(diào)研分析和大量試驗(yàn)淋叶，初步摸索了這種長彈簧的電阻法加熱淬火工藝，取得了比較滿意的結(jié)果伪阶。

　　一煞檩、電阻法加熱工藝方案的確定和設(shè)備設(shè)計(jì)

　　根據(jù)這種彈簧較長的特點(diǎn)和技術(shù)要求，我們比較了以下三種工藝方案栅贴，即火焰淬火斟湃、高頻淬火和電阻加熱淬火，經(jīng)過分析對比認(rèn)為檐薯，雖然電阻加熱淬火方案也有一定的技術(shù)難點(diǎn)凝赛，但最大特點(diǎn)是加熱時(shí)不要求彈簧旋轉(zhuǎn)，不要噴射冷卻液的專業(yè)設(shè)備上辖。所以箕但，確定用電阻加熱淬火法進(jìn)行試驗(yàn)。我們在熱學(xué)喇喂、電學(xué)的基礎(chǔ)上推導(dǎo)了溫度隨時(shí)變化的函數(shù)饰逝，依次推導(dǎo)出電阻加熱過程中電能轉(zhuǎn)換成熱能以及輻射熱的熱量隨時(shí)的變化規(guī)律，作為確定電阻加熱工件參數(shù)的參考依據(jù)雪奠。

　　二文浆、試驗(yàn)設(shè)備與結(jié)果

　　1．試驗(yàn)設(shè)備

　　試驗(yàn)中采用的儀器設(shè)備有：（1）ZUDG—253鹽浴爐變壓器一臺；（2）彈簧加熱淬火用絕緣固定裝置一套踪启；（3）冷卻水槽一個(gè)升价；（4）WGG2—302光學(xué)高溫計(jì)一個(gè)IRT—1200型紅外測儀一個(gè)；秒表一只茧天。

　　2．試驗(yàn)的主要內(nèi)容

　　確定淬火加熱時(shí)間和回火時(shí)間窄悍，選擇淬火介質(zhì)和觀察金相組織。

　　3．試驗(yàn)結(jié)果

　∧ハΑ（1） 淬火加熱時(shí)間的確定屯远，根據(jù)電阻加熱是內(nèi)熱源加熱，溫度是時(shí)間的函數(shù)關(guān)系本試驗(yàn)采用秒表捕虽，光學(xué)高溫計(jì)和紅外測溫儀分別測量在一定電參數(shù)下試件能達(dá)到不同溫度的連續(xù)加熱時(shí)間慨丐，以此確定淬火加熱時(shí)間坡脐。

　　（2） 回火時(shí)間的選擇房揭，采用秒表和紅外測溫儀進(jìn)行測試备闲，結(jié)果表明回火加熱時(shí)間在25—30S之間較為適宜。

　⊥北（3） 淬火介質(zhì)的選擇恬砂，按照水、油聚乙烯醇三種淬火介質(zhì)分別進(jìn)行了試驗(yàn)蓬痒。從試驗(yàn)結(jié)果來看觉既，這三種淬火介質(zhì)都能滿足硬度和淬透性要求，但水淬的試件有明顯脆性乳幸，而油污染大瞪讼，易著火。經(jīng)大量試驗(yàn)比較粹断，選用濃度為0.5%的聚乙烯醇淬火劑較為適宜殖祈。

　　（4） 金相組織恼孩，試驗(yàn)結(jié)果表明：這類彈簧在電參數(shù)選取適宜粮戈，并能保證電參數(shù)穩(wěn)定的條件下，淬火加熱2min,溫度可達(dá)到860—880℃牙硫，得到極細(xì)的淬火組織亭圆，在1000倍光學(xué)顯微鏡下才能觀察到明顯的馬氏體針狀組織特征》阑玻回火工藝為380℃×28S柏豆，硬度可達(dá)到39—43HRC。金相組織為回火屈氏體+少量回火素氏體选芦，未見明顯的脫碳層故具有良好的綜合機(jī)械性能这毁。

　　三、 試驗(yàn)結(jié)果分析

　　1.電阻法加熱具有較高的加熱速度赌列，從而能使鋼在加熱時(shí)奧氏體晶粒得到細(xì)化混闪，在加熱時(shí)間控制適當(dāng)時(shí)，一般不會出現(xiàn)過熱現(xiàn)象阅嘶。油淬火硬度與加熱時(shí)間之間關(guān)系得知：雖然在電參數(shù)穩(wěn)定條件下属瓣，加熱1.5min就能達(dá)到硬度要求，但考慮到繞制時(shí)讯柔，彈簧圈內(nèi)側(cè)較外側(cè)厚這個(gè)因素抡蛙，因此將加熱時(shí)間延長2min較為適宜。

　　2．就電阻法加熱來說,時(shí)間對溫度的敏感性很大，因此要求材質(zhì)和截面尺寸可能達(dá)到均勻一致溜畅。從整體看，電阻法加熱速度快极祸，時(shí)間控制適當(dāng)不會造成過熱現(xiàn)象慈格。可是當(dāng)工作截面明顯變化時(shí)遥金，有可能造成局部溫度過高浴捆，重則過燒甚至熔斷，所以在使用電阻法加熱設(shè)備加熱工件時(shí)稿械，特別是處理這類異形截面彈簧時(shí)选泻，要預(yù)備一臺空氣壓縮機(jī)進(jìn)行局部降溫，減小溫差寿宅；同時(shí)在加熱前必須除去工件表層的銹蝕洒唇，防止電加熱接觸不良，產(chǎn)生電火花燒傷工件卫糙。

　　3．本試驗(yàn)選用聚乙烯醇火劑卸腐，能滿足彈簧淬火硬度要求，減小了變形和開列現(xiàn)象這類介質(zhì)冷卻速度可介于水和油之間欺靠，從而可大大減小奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變的熱應(yīng)力和相變應(yīng)力屿赶，減小工件的變形和開裂現(xiàn)象。

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