高频炉对螺旋弹簧进行热处理的工艺分析
螺旋弹簧在长期的冲击震动下以及交变应力作用下工作，利用弹性变形吸收冲击能量来起到缓和冲击力的效果，同时要求承受一定的压力的作用，因此要求其具有高的弹性极限，高的强度和足够的韧性等，表面有良好的质量 (光洁平整、无斑疤、裂纹、氧化皮、麻点和毛刺等)。为了更好的满足螺旋弹簧工作的要求，我们常采用高频炉进行热处理，效果非常好。今天，小编就给大家说一下螺旋弹簧的高频热处理工艺。
(1)螺旋弹簧的机械加工工艺流程
作为大直径的螺旋弹簧，应选用淬透性好的弹簧钢，确保整个截面完全淬透；具有高的弹性极限和抗拉强度；高的疲劳强度和良好的表面质量；具有足够的冲击韧性；不宜发生塑性变形、断裂等。考虑到上述钢的技术要求，因此选用60Si2Mn钢是比较合适的，其加工流程为备料一冲床下料一切断处两端头局部加热、锻打一两端头加工成半圆一热加工成形(上、下专用模具加工成形)一余热淬火一中温回火一检查一喷丸处理一表面防锈处理。
(2)螺旋弹簧的热处理
1)技术要求 采用60Si2Mn进行热成形与热处理，弹簧的硬度为41-45HRC;金相组织为均匀的回火托氏体与索氏体；弹簧无过热、过烧以及表面脱碳层应≤0.3mm;表面光洁、无外观缺陷等。
2)热加工成形与热处理
a.热成形 60Si2Mn钢比65Mn具有更好的淬透性，适宜制作大直径的弹簧零件，其AC3点为810℃，Ms点为305℃，可见该钢采用油作为冷却介质是可以确保其硬度和组织要求的。螺旋弹簧在热成形前应将两端头进行热加工，随后在高频炉中整体加热，加热温度为920-960℃，高于淬火温度50-90℃，保温时间通常为10-15min。在专用的螺旋弹簧成形机上进行卷制成形（将弹簧的内径芯棒以及螺距等安装调试合格)。
b.余热淬火 经过卷制成形后的螺旋弹簧的温度则降低到850-880℃，该钢的奥氏体化温度也正在该范围内(850-880℃)，因此立即进行淬火冷却；采用50#机械油作冷却介质，油温控制在20-60℃范围内，提出油槽控油。检查其淬火硬度≥60HRC，金相组织为马氏体十少量残余奥氏体，符合热处理要求。
c.中温回火 为了获得要求的组织的硬度，采用高频炉进行中温回火处理。工艺规范为：(460-490)℃×(80-90）min，回火结束在水中快速冷却，以抑制第二类回火脆性的发生。此时的硬度在41-43HRC，金相组织为回火托氏体十索氏体。
(3)螺旋弹簧的热处理工艺分析与实施要点
①该弹簧利用了热成形后的余热淬火，减少了一道重新加热的工序，弹簧表面的脱碳现象并不明显，同时也可避免能源的浪费。尽管热成形温度高于奥氏体化温度，但由于属于快速加热，故未造成过热、过烧缺陷，因此该工艺是值得推广的。
②余热淬火的冷却方法十分重要，采用滚入而非滑入的方式，原因在于滚动入油具有冲击力（或称为撞击力）小、油温变化小、各处冷却均匀，滚动中冷却等特点，可确保弹簧各部分均匀的冷却和组织转变，无外界的压力作用，内径、螺距等无改变。
③回火在高频炉中完成，由于60Si2Mn钢的抗回火稳定性强，因此要求获得41-45HRC的硬度和金相组织，较65Mn钢而言，应采用较高的中温回火温度即460-490℃。回火后的弹簧具有要求的组织和性能，消除了内应力和脆性，稳定了尺寸等。
本文简单介绍了螺旋弹簧的高频热处理工艺，许多厂家采用上述工艺进行生产，生产出的螺旋弹簧质量良好，满足了其工作要求。
