不同类型的弹簧钢丝有不同的生产方法,共同特点都是需要一定的强度、高韧性和良好的卷簧性能。
常用各种弹簧钢丝的工艺制作方法如下:
生拉弹簧钢丝工艺流程:(钢)盘条--表面处理-- 拉丝(床垫钢丝可用此法)
铅淬火弹簧钢丝:在盘条尺寸或冷拔的中间规格进行铅浴淬火,然后再进行表面处理和拉丝。
镀锌弹簧钢丝:通常在成品尺寸进行热镀或电镀,也有采用盘条酸洗热镀后冷拔到规定尺寸的。
油淬火弹簧钢丝:根据需要可采用碳钢或合金钢,表面处理并冷拔至成品尺寸后进行淬火回火处理,这种工艺在汽车悬挂簧及气门簧用钢丝上用得较多,普通弹簧当然也可以用。
表面处理:一般采用酸洗磷化,去除氧化铁皮,形成磷化膜;也有少数采用机械方法处理。目的都是满足冷拔拉丝工序的要求,获得光洁的表面。对于要求高疲劳寿命的弹簧钢丝,如气门弹簧钢丝,应对盘条进行扒皮处理,减少表层缺陷,如果钢厂能在钢坯上进行修磨,也有益于减少缺陷。
拉丝:成品拔程的拉拔工艺对产品性能的影响很大,一般采用90%左右的较大的总减面率(见面积减缩率)和较小的道次减面率(约10%-20%),以保证产品的韧性。对于高强度弹簧钢丝,拉拔时应控制各道次钢丝的出口温度低于150℃,防止钢丝因产生应变时效而出现扭转裂纹,这是造成钢丝报废的主要缺陷。为此,拉拔时必须有良好的润滑和充分的冷却,采用较小的道次减面率和拉拔速度有助于减少钢丝的温升。
热处理:碳钢弹簧钢丝常用铅浴淬火工艺,可获得非常细小的珠光体组织(索氏体),对于改善深度拉拔性能及弹簧性能都是有益的,铅浴的替代工艺流化床还未推广,只在一些小直径上有应用。合金钢丝一般采用退火热处理,使显微组织适应拉拔变形。不锈钢丝的热处理采用固溶处理,其目的也是改善组织以适应拉拔的需要。油淬火工艺用在成品钢丝上,采用感应加热或燃气、燃油加热炉,将钢丝加热至奥氏体化温度保温一段时间,淬火后再进行一次中温回火。虽然名义上叫油淬火,基本上都采用水淬火或加高分子材料的水淬火