提高医用弹簧使用寿命的几种方法
随着工业产品的增加,弹簧产品越来越丰富,弹簧数量逐渐增加,弹簧相关技术也逐渐成熟。如何提高弹簧寿命是弹簧生产企业必须面对的问题。
(1)变形热处理
变形热处理是变形强化和热处理强化相结合,进一步提高钢的强度和韧性。变形热处理可分为高温、中、低温三个阶段。高温变形热处理在稳定奥氏体状态下可在变形后立即淬火,也可与锻造或热轧相结合,即在热成形后立即淬火。经高温变形热处理(930℃+热性变量18%,油淬)后,60Si2Mn钢制成的汽车钢板弹簧在650℃×3.25min的高温快速回火下,强度和疲劳寿命大大提高。
(2)弹簧的等温淬火
对于直径较小或淬透性足够的弹簧可采用等温淬火,它不仅能减少变心,而且还能提高强韧性。在等温淬火后最好再进行一次回火,可提高弹性极限,回火温度与等温淬火温度相同。
(3)喷丸处理
喷丸处理是目前应用最广泛的改善弹簧表面质量的方法之一。弹簧要求有较高的表面质量,划痕、折叠、氧化脱碳等表面缺陷往往会成为弹簧工作时应力集中的地方和疲劳断裂源。若用细小的钢丸高速喷打弹簧表面,进行喷丸处理,不仅改善弹簧表面质量,提高表面强度,使表面处于压应力状态,从而提高弹簧疲劳强度和使用寿命。
(4)弹簧的松弛处理
弹簧长时间在外力作用下工作,由于应力松弛,会产生微量的永久(塑性)变形,特别是高温工作的弹簧,在高温下应力松弛现象更为严重,使弹簧的精度降低,这对一般精密弹簧是不允许的。因此,这类弹簧在淬火、回火后应进行松弛处理。热处理工艺:对弹簧预先加载荷,使其变形量超过弹簧工作时可能产生的变形量。然后在高于工作温度20℃的条件下加热,保温8~24h。
(5)低温碳氮化
回火与低温碳氮化(软氮化)相结合,可显著提高弹簧的疲劳寿命和耐腐蚀性能。