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大截面板簧和稳定杆的热处理改进

近年来我厂大截面的汽车少片簧和稳定杆及支架的产量在不断增多。原采用60Si2Mn材料在15#机油中冷却，经常出现表面淬不硬和心部淬不透的现象，心部组织也难以达到要求。后改用Y15-Ⅱ快速光亮淬火油淬火，对少数特厚件还需采用更换钢材牌号的办法，解决了上述问题。
1．解决问题的途径及解决方法

针对上述情况，解决途径有三条：①改进热处理工艺，适当提高淬火温度、增加淬火冷却过程的摆运速度和延长摆动时间；②选用冷却速度更快些的淬火介质；③改换钢种，选用淬透性更好的钢种，如50CrV、55SiMnVB和60CrMnB等弹簧钢。

1.1 调整热处理工艺参数

在加热方面，调整加热温度和保温时间。从生产的500件Φ20mm稳定杆中，抽查3l件，其硬度为5l～58HRC，波动范围仍较大。

在冷却方面，由于淬火机的摆动速度是固定的；摆动时间经过由40～120s多次的调整，没有明显效果，试验表明延长摇摆时间对粗大件的淬火影响不大，因此冷却介质的冷却速度成为关键因素。

1.2 改换淬火介质

文献表明优质弹簧钢60Si2MnA在15#机油中淬火时只能使Φ20mm和板厚14mm的钢材获得80%的马氏体(M)。如果选择水溶性介质，如PAG类淬火剂，它可以获得较快的冷却速度，但是，一定浓度的水性淬火液往往只适用于一定厚度范围的工件淬火；如果选择快速淬火油，它能满足不同截面工件的淬火要求。

经调研，决定采用北京华立精细化工公司的今禹Y15-Ⅱ快速光亮淬火油。首先，从冷却速度看，它具有较快的冷却速度，又不致于使钢板淬裂(其冷却曲线与15#机油的示于图1a)和b))。其次，我们选取不同直径和一定厚度的板材做了大量对比试验(如下表中所示)，证明它可以使较厚的工件淬透，满足工艺要求。

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在此基础上，我们生产了151根Φ35mm和Φ28mm的稳定杆，抽查了40根(占生产总数的26.49%)，硬度为55±2HRC(97.5%在53HRC以上)；金相观察，心部组织为85%M+155F，符合了主机厂的供货要求。

1.3 更换钢种工作

试验表明，当厚度超过20mm的板簧和直径超过Φ40mm的稳定杆(60Si2Mn)，即使在Y15-Ⅱ介质中淬火，产品质量还是达不到要求。为此，做了改换钢种的试验。

将少片簧(C18前簧、C13后簧)改成50CrVA材料，在快速油中淬火，并做了台架试验，此二种板簧的疲劳寿命均超过优等品(14万次)未断，金相组织为中等细回火屈氏体2级，产品质量明显提高。

2 生产应用情况

Y15-Ⅱ介质的投入使用后六个月，共生产少片簧1026.99吨和生产稳定杆16719根，支架37281只，其中Φ35mm稳定杆2964根，Φ28mm稳定杆2406根，直径≥20mm为12712根，占76.03％。稳定杆和支架只能在此介质中生产，并稳定和提高了产品质量。

目前工厂投资200万元，已建成年产10万根稳定杆生产线，并投入使用，其淬火介质采用Y15-Ⅱ快速光亮淬火油。

3 经济效益

原Φ35mm稳定杆外协加工费每根35元，采用Y15-Ⅱ介质后，每根热处理成本约为4.15元，可节约30.85元。同样，Φ28mm稳定杆每根可节约16.94元。按年产10万根稳定杆计，每年可节约成本79.08万元，经济效益显著。

使用Y15-Ⅱ介质后，使产品质量始终处于受控状态，淬火硬度波动幅度明显变小，回火也便于控制；金相组织大多在2-4级，金相级别明显提高。台架试验寿命明显增加，如C13后簧寿命由原来的不足3万次到超过14万次(未断)。工厂以可靠的产品质量，赢得了用户的信赖。

生产实际表明，使用Y15-Ⅱ淬火介质可满足大截面板簧、稳定杆和支架等悬架件的热处理要求，提高了产品质量。对于板材厚度超过20mm和杆件直径超过Φ40mm时，应采用更换材质，才能取得较好的效果。

	浙江伊思灵双第弹簧有限公司


	Zhejiang ISRI Spring Co.,LTD