浅析热卷弹簧生产中常见的缺陷

    6.过热、过烧与温度不均

    加热温度过高或高温停留时间过长时易引起过热、过烧。过热使材料的塑性与冲击韧性显著降低。过烧时材料的晶界剧烈氧化或者熔化，完全失去变形能力。

    当加热温度分布严重不均匀，表现为锻坯内外、正反面、沿长度温差过大，在锻造时引起不均变形，偏心锻造等缺陷，亦称欠热。

    5tPCrNi3Mo钢锻坯过热组织，因加热温度太高引起的过热特征。试样用10％（体积分数）硝酸水溶液和10％（体积分数）硫酸水溶液腐蚀，金相显微镜（LM）观察，晶粒粗大，晶界呈黑色，基体灰白色，显示为过热特征。

    图片6-12所示为弹簧钢GCr15SiMn弹簧过烧引起的裂纹，晶界上有熔化痕迹及低熔点剧相，裂纹沿晶界扩展。试样用4％（体积分数）硝酸酒精溶液侵蚀后呈黑色晶界，明显烧坏，锻坯过烧报废。

防止加热缺陷的对策是：

    l）严格执行正确的加热规范；

    2）注意装炉方式，防止局部加热；

    3）调准测温仪表，精心加热操作，控制炉温、炉气流动，防止不均匀加热。

    7.白点

    白点是弹簧在锻后冷却过程中产生的一种内部缺陷。其形貌在横向低倍试片上为细发丝状锐角裂纹，断口为银白色斑点。照片6-13为Cr－Ni－Mo钢弹簧纵向断口上的白点。其形状不规则，大小悬殊，最小长轴尺寸仅2mm，最大的为24mm。

白点实质是一种脆性锐边裂纹，具有极大的危害性，是马氏体和珠光体钢中十分危险的缺陷。

    白点成因是钢中氢在应力作用下向拉应力区富集，使钢产生所谓氢脆，发生脆性断裂，所以氢和附加应力联合作用是白点产生的原因。

    防止白点的对策主要是：

    1）降低钢中氢含量，如注意烘烤炉料，冶炼时充分沸腾，真空除气，炉外精炼脱气等。

    2）采用消除白点的热处理，主要任务是扩散钢中氢，消除应力，如扩氢退火热处理等。详见锻造过程中常见的缺陷中的锻后清理工艺不当常产生的缺陷。

    8.组织性能不均匀

    热卷弹簧因其尺寸大，工序多，周期长，工艺过程中不均匀，不稳定因素多，所以常常造成组织性能严重不均匀，以致在力学性能试验，金相组织检查和无损探伤时不能通过。由于钢锭中化学成分偏析，夹杂物聚集，各种孔隙性缺陷的影响；加热时温度变化缓慢，分布不均，内应力大，缺陷较多；高温长时间锻造，局部受力局部变形，塑流状况、压实程度、变形分布差别较大；冷却时扩散过程缓慢，组织转变复杂，附加应力大。以上诸因素都可能导致组织性能严重不均匀，质量不合格。

    提高热卷弹簧均匀性的措施：

    1）采用先进的冶铸技术，提高钢锭的冶金质量；

    2）采用控制锻造，控制冷却技术，优化工艺过程，提高热卷弹簧生产的技术经济水平。