鋁棒感應(yīng)加熱設(shè)備調(diào)質(zhì)處理彈簧鋼絲的性能特點(diǎn)。

本文介紹了低合金彈簧鋼絲55CrSi的性能及其制造的彈簧檢測(cè)項(xiàng)目的結(jié)果。

與傳統(tǒng)電爐加熱調(diào)質(zhì)處理鋼絲性能相比，55crSi鋼絲經(jīng)感應(yīng)加熱至1000℃油淬火，電爐加熱至900℃保溫后油淬火，分別采用不同的回火加熱方式，進(jìn)行不同溫度的回火處理，對(duì)得到的各項(xiàng)性能進(jìn)行如下對(duì)比。

(1)室溫強(qiáng)度性能的比較，主要包括屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和彈性極限，以屈強(qiáng)比和彈性強(qiáng)比的形式進(jìn)行比較:不同加熱方法對(duì)鋼絲的強(qiáng)度性能進(jìn)行調(diào)質(zhì)。鋁棒感應(yīng)加熱設(shè)備比電爐加熱調(diào)質(zhì)鋼絲具有更高的屈服強(qiáng)度和彈性極限。原因是感應(yīng)加熱可以獲得細(xì)小的奧氏體晶粒，這是獲得高屈服強(qiáng)度和高彈性極限鋼絲的關(guān)鍵，也是反映彈簧鋼絲的重要強(qiáng)度指標(biāo)。

(2)塑性與韌性的比較，在相同硬度條件下，不同加熱方法對(duì)鋼絲的塑性和韌性指標(biāo)進(jìn)行調(diào)質(zhì)。鋁棒感應(yīng)加熱設(shè)備比電爐加熱調(diào)質(zhì)鋼絲具有更高的塑性和韌性。造成這種現(xiàn)象的原因也與晶粒度有關(guān)，但也與回火組織的結(jié)構(gòu)有關(guān)。鋁棒感應(yīng)加熱設(shè)備的回火率高于電爐加熱回火組織中的小索氏體和屈氏體。小索氏體和屈氏體可以顯著提高強(qiáng)度和韌性，使鋼絲具有良好的韌性。這是傳統(tǒng)加熱回火時(shí)無法獲得的組織結(jié)構(gòu)。

(3)對(duì)比鋼絲延遲斷裂特性，延遲斷裂特性試驗(yàn)是將彈簧鋼絲放入20%NH4CNS和50℃溶液中，在980MPa的應(yīng)力下進(jìn)行應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)，觀察鋼絲的持久斷裂時(shí)間。55CrSi鋼絲延遲斷裂試驗(yàn)(FIP法)采用不同的加熱方法進(jìn)行調(diào)質(zhì)。鋁棒感應(yīng)加熱設(shè)備回火鋼絲晶粒尺寸為120nm，硬度為50HRC；電爐加熱回火鋼絲晶粒尺寸為220nm，硬度為50HRC的一組樣品對(duì)比結(jié)果表明，前者斷裂時(shí)間波動(dòng)為4~20h，后者波動(dòng)為1~36min。鋁棒感應(yīng)加熱設(shè)備回火鋼絲韌性高，斷裂時(shí)間明顯長(zhǎng)于電爐回火鋼絲。電鏡斷口分析硬度為53HRC的樣品，結(jié)果表明：感應(yīng)加熱回火鋼絲樣品為塑性斷裂，電爐加熱回火鋼絲樣品為晶界斷裂。當(dāng)鋼絲硬度小于56HRC時(shí)，感應(yīng)加熱回火鋼絲也變成了晶界脆性斷裂。

綜上所述，從鋼絲的強(qiáng)度、塑性、韌性和延遲斷裂特性的對(duì)比結(jié)果來看，鋁棒感應(yīng)加熱設(shè)備的調(diào)質(zhì)鋼絲優(yōu)于電爐加熱調(diào)質(zhì)鋼絲。其主要原因是前者采用快速加熱進(jìn)行油淬和回火處理，可以獲得微小的回火索氏體和屈氏體的混合結(jié)構(gòu)。這種微小的組織結(jié)構(gòu)賦予鋼絲高屈服強(qiáng)度、高彈性極限、高疲勞強(qiáng)度和良好的韌性、良好的塑性等綜合力學(xué)性能。