原始組織對(duì)彈簧鋼熱處理后力學(xué)性能的影響

彈簧主要在動(dòng)載荷下，如往復(fù)或交變應(yīng)力、振動(dòng)、沖擊等條件下使用，因此要求具有高強(qiáng)度和疲勞極限，以及一定的沖擊韌性。提高彈簧強(qiáng)度的途徑主要有固溶強(qiáng)化、沉淀強(qiáng)化和細(xì)晶強(qiáng)化。當(dāng)彈簧材料化學(xué)成分一定時(shí)，主要是通過細(xì)晶強(qiáng)化來進(jìn)一步提高強(qiáng)度。影響晶粒尺寸的因素一是軋制溫度，二是熱處理溫度。彈簧熱處理普遍采用在線感應(yīng)熱處理技術(shù)。感應(yīng)加熱具有加熱速度快、加熱時(shí)間短、熱效率高等特點(diǎn)，原始組織的晶粒大小可以得到有效保留，于是彈簧鋼采用低溫軋制來獲得更細(xì)化原始組織的技術(shù)得到了推廣應(yīng)用。本工作通過在不同溫度奧氏體化獲得不同原始組織的方法，研究原始組織對(duì)彈簧鋼熱處理性能的影響，進(jìn)一步分析彈簧鋼晶?？刂频谋匾?。

試驗(yàn)材料取自商用彈簧鋼60Si2MnA圓鋼，直徑為Φ13mm，主要化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）為：0.60C，1.74Si，0.70Mn，0.011P，0.006S，0.12Cr。將圓鋼分別加工成長度為380mm的拉力試樣和10mm的組織試樣。先將試樣在馬弗爐內(nèi)進(jìn)行熱處理獲得不同的原始組織，熱處理工藝為：加熱到不同的奧氏體化溫度保溫30min，奧氏體化溫度分別為850、900、950、1000、1050、1100和1150℃，保溫后空冷。然后在某公司的鐵路彈條感應(yīng)熱處理生產(chǎn)線上進(jìn)行淬火-回火處理，淬火溫度1000～1010℃，回火溫度為485℃，保溫時(shí)間為100min。采用光學(xué)顯微鏡觀察不同奧氏體化溫度轉(zhuǎn)變后的原始組織，采用AwickZ1200型試驗(yàn)機(jī)測(cè)試試樣的力學(xué)性能。試驗(yàn)結(jié)果表明：

（1）隨著奧氏體化溫度的升高，60Si2MnA鋼淬、回火后的強(qiáng)度先平緩變化，然后下降明顯，強(qiáng)度變化拐點(diǎn)溫度為1050℃，原奧氏體晶粒尺寸變化拐點(diǎn)溫度為950℃。