[发明专利]一种弹簧钢丝热油快速时效方法及装置

说明书

本发明提供一种弹簧钢丝热油快速时效方法，包括以下步骤：S1：时效处理前清洗掉材料表面杂质，并进行干燥处理；S2：将上述S1得到的材料置于油温为T的油槽内，放置t时间，其中120℃≤T≤130℃，8h≤t≤14h；S3：清洗掉上述S2时效处理后材料表面杂质，并进行干燥处理，本发明还提供了一种热油快速时效的装置，包括时效油槽以及加热油槽，所述时效油槽底端侧壁通过油泵与加热油槽相连，且加热油槽顶端侧壁通过输油管与时效油槽相连通。本发明通过设定合理的时效温度和时间，在大幅度增加线材抗拉强度的同时，适当提升线材弹性极限，并控制线材的塑形和韧性下降在可控范围内，以满足产品的使用性能要求。

技术领域

本发明涉及精密弹簧线材生产技术领域，具体涉及一种用于弹簧钢丝热油快速时效方法及装置。

背景技术

在精密弹簧线材生产行业中，线材在冷拉成型后，或在绕簧后，由于在变形过程中，线材内部组织沿着变形方向发生了纤维状形变，剧烈的形变，不但产生了大量的位错与位错线，而刃型位错附近经常会吸附大量的异类溶质原子，比如硅、锰原子，形成了柯氏气团，强烈的阻碍金属内原子进行滑移，产生了较大的内应力；或是线材在库中长时间放置时，可能会有形变马氏体发生脱溶，导致了体积膨胀。因此后续在对线材绕簧后，产生局部胀大，使得形状发生了改变，造成环径大小不一，导致弹簧有的位置抗拉强度、弹性极限达不到产品的性能要求，而此时又无法返工，重新投料，造成损失。而时效处理恰好可以解决此类问题。

热处理是机械制造过程中的重要工艺之一，与其他冷加工工艺相比，热处理工艺是最容易忽视的一环，行业历来重冷轻热，以为通过挤压，折弯，剪切，拉拔，轧制等成型加工方式，做成产品即可。却忽视了热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，获得或改善工件的各种有益的力学性能和硬度，其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。因此要使得线材及成品具有所需要的力学性能和硬度，除合理选用材料和各种成型工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。为了消除弹簧加工产生的内应力，需要对弹簧线材进行时效处理，时效处理包括自然时效和人工时效，自然时效是将工件放在室外等自然条件下，使工件内部应力自然释放；人工时效就是将工件通过一定的加温和冷却使工件内部的应力得到释放，组织稳定。二者相比，自然时效较稳定但是周期长，人工时效时间短效率高，但是相比自然时效应力释放不彻底，材料性能提升不明显，因此需要设计一种适用于高碳钢线材的快速时效方法。

发明内容

本发明通过对人工时效过程中的时间和油温进行合理设置，来实现快速消除工件内部应力，改善工件力学性能，以满足产品的使用性能要求。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种弹簧钢丝热油快速时效方法，包括以下步骤：

S1：时效处理前清洗掉材料表面杂质，并进行干燥处理；

S2：将上述S1得到的材料置于油温为T的油槽内，放置t时间，其中120℃≤T≤130℃，8h≤t≤14h；

S3：清洗掉上述S2时效处理后材料表面杂质，并进行干燥处理。

一种采用上述的快速时效方法进行热油快速时效的装置，包括时效油槽以及加热油槽，所述时效油槽底端侧壁通过油泵与加热油槽相连，且加热油槽顶端侧壁通过输油管与时效油槽相连通。

由以上技术方案可知，本发明具有如下有益效果：通过设定合理的时效温度和时间，在大幅度增加线材抗拉强度的同时，适当提升线材弹性极限，并控制线材的塑形和韧性下降在可控范围内，以满足产品的使用性能要求。

附图说明

图1为本发明的流程示意图；

图2为本发明抗拉强度增加量-油温-时间关系图；

图3为本发明弹性极限增加量-油温-时间关系图；

图4为本发明延伸率减少量-油温-时间关系图；