CN110699618A - 一种高强合金弹簧弹力稳定化热处理方法 - Google Patents
一种高强合金弹簧弹力稳定化热处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110699618A CN110699618A CN201911154988.6A CN201911154988A CN110699618A CN 110699618 A CN110699618 A CN 110699618A CN 201911154988 A CN201911154988 A CN 201911154988A CN 110699618 A CN110699618 A CN 110699618A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- spring
- heat treatment
- treatment method
- strength alloy
- fixing device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 title claims abstract description 11
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- SZMZREIADCOWQA-UHFFFAOYSA-N chromium cobalt nickel Chemical compound [Cr].[Co].[Ni] SZMZREIADCOWQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C30/00—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Springs (AREA)
Abstract
本发明涉及一种高强度合金材料的弹簧的稳定化热处理方法，属于高强度合金加工技术领域。本发明对3J21弹性合金丝材的限位弹簧进行稳定化处理，首先将弹簧安放在固定的结构中，从室温T1以一定的升温速率υ均匀加热至温度T2，保持时间为t1，然后关闭电源，使弹簧在炉腔内自然至室温T1。本发明在固定装置中将弹簧在工作高度状态下的内部残余应力进行释放，在不改变材料状态的前提下提高弹力值的稳定性，从而满足机械密封结构用弹簧的使用要求。
Description
技术领域
本发明属于高强度合金加工技术领域，涉及Co-Gr-Ni合金材质的弹簧的热处理，更具体地，涉及一种Co-Gr-Ni合金材质的限位弹簧弹力值稳定化的热处理方法。
背景技术
高强合金材料由于其高的强度、塑性、良好的机械性能和失效硬化性能等特点，同时在高温条件下又具备耐腐蚀和机械性能，是目前航空航天、密封元件及船舶交通运输等领域的常用材料。
在航天或武器类产品机械密封结构中，高温合金材料弹簧向密封组件提供固定放行作用力，使机械密封面存在一定端面比压，从而实现机械密封面达到密封效果。由于上述类产品皆存在一定的贮存期，在贮存期内弹簧由于受压变形、加工残余应力得到一定程度的释放，同时弹簧自身材料也产生应力松弛，在几者共同作用下弹簧弹力值发生衰减，机械密封出现泄漏。
发明内容
基于上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种高强合金弹簧弹力稳定化热处理方法，在提高零件加工合格率的前提下弱化服役过程中弹力值衰减严重的问题。
本发明的技术方案如下：
一种高强度合金限位弹簧的弹力稳定化热处理方法，步骤如下：
（1）对弹性合金丝材进行绕制成满足固定参数、力值要求的弹簧；
（2）将弹簧安装在固定装置中，使其保持在工作高度；
（3）将安装弹簧后的固定装置放入加热炉中，从室温T1以升温速率υ的加热速度均匀加热至温度T2±5℃；
（4）调整加热炉，使固定装置在T2温度下保持时间t1；
（5）关闭加热炉，使固定装置在自然状态恢复至温度T1。
所述的步骤（1）中弹性合金材料各成分的质量百分含量为：C 0.07~0.12%，Mn1.70~2.30%，Si ≤0.60%，P ≤0.010，S ≤0.010%，Co 39.0~41.0%，Cr 19.0~21.0%，Ni14.0~21.0%，Mo 6.50~7.50%，余量为Fe，属于钴-铬-镍合金。
所述的步骤（2）弹簧在固定装置中的高度h，根据使用高度调整。
所述的步骤（2）中固定装置的结构为，导向螺栓设置壳体的内腔中，调整压板套装在导向螺栓上，壳体的底座上设置弹簧限位槽，弹簧安装在限位槽和调整压板之间。
步骤（3）中升温速率υ为10±2℃/min，温度T2为145-155℃。
步骤（4）中保温时间t1为290-310min。
本发明所达到的有益效果：本发明能够根据弹簧的实际工作状态进行高度调整后进行稳定化处理，大幅度提高弹簧的热处理质量，从而提高其使用寿命。
该工艺包括限位固定+均匀升温+恒温保温+随炉冷却，能够大幅提高弹簧热处理质量，从而大幅度降低弹簧在服役过程中的应力衰减现象，提高其使用寿命。
附图说明
图1是本发明的工艺过程图。
图2是本发明的固定装置的结构示意图。
具体实施方式
实施例
下面对本发明的较佳的实施例进行阐述，以便本发明的优点和特征能更易于被本领域的技术人员理解，从而对本发明的包含范围做出更为清楚明确的界定。
一种高强度合金限位弹簧的弹力稳定化热处理方法，具体包括如下步骤：
（1）对Co-Gr-Ni合金（国标中命名为3J21合金）丝材进行绕制成满
足固定参数、力值要求的弹簧；弹性合金材料各成分的质量百分含量为：C 0.07~0.12%，Mn 1.70~2.30%，Si ≤0.60%，P ≤0.010，S ≤0.010%，Co 39.0~41.0%，Cr 19.0~21.0%，Ni 14.0~21.0%，Mo 6.50~7.50%，余量为Fe；
（2）安装组合：将弹簧摆放于固定装置中，固定装置的结构为，导向螺栓2设置壳体3的内腔中，调整压板1套装在导向螺栓上，壳体的底座上设置弹簧限位槽，弹簧安装在限位槽和调整压板之间；通过调整压板的高度进行弹簧高度的限定，如图2；
（3）将如图2装配后的固定装置放入加热炉中，从室温开始加热，升温速率为10℃/min，升温至150±10℃；
（4）将固定装置在150±10℃环境下保温300±10min；
（5）关闭加热炉电源，使固定装置随加热炉一起冷却，炉腔温度至室温时将固定装置取出；
（6）分解取出弹簧，对弹簧力值进行筛选。
以上所述仅是对本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，此类改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种高强度合金限位弹簧的弹力稳定化热处理方法，其特征在于步骤如下：
（1）对弹性合金丝材进行绕制成满足固定参数、力值要求的弹簧；
（2）将弹簧安装在固定装置中，使其保持在工作高度；
（3）将安装弹簧后的固定装置放入加热炉中，从室温T1以升温速率υ的加热速度均匀加热至温度T2±5℃；
（4）调整加热炉，使固定装置在T2温度下保持时间t1；
（5）关闭加热炉，使固定装置在自然状态恢复至温度T1。
2.根据权利要求1所述的一种高强度合金限位弹簧的弹力稳定化热处理方法，其特征在于所述的步骤（1）中弹性合金材料各成分的质量百分含量为：C 0.07~0.12%，Mn 1.70~2.30%，Si ≤0.60%，P ≤0.010，S ≤0.010%，Co 39.0~41.0%，Cr 19.0~21.0%，Ni 14.0~21.0%，Mo 6.50~7.50%，余量为Fe，属于钴-铬-镍合金。
3.根据权利要求1所述的一种高强度合金限位弹簧的弹力稳定化热处理方法，其特征在于所述的步骤（2）弹簧在固定装置中的高度h，根据使用高度调整。
4.根据权利要求1所述的一种高强度合金限位弹簧的弹力稳定化热处理方法，其特征在于所述的步骤（2）中固定装置的结构为，导向螺栓设置壳体的内腔中，调整压板套装在导向螺栓上，壳体的底座上设置弹簧限位槽，弹簧安装在限位槽和调整压板之间。
5.根据权利要求1所述的一种高强度合金限位弹簧的弹力稳定化热处理方法，其特征在于 步骤（3）中升温速率υ为10±2℃/min，温度T2为145-155℃。
6.根据权利要求1所述的一种高强度合金限位弹簧的弹力稳定化热处理方法，其特征在于步骤（4）中保温时间t1为290-310min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911154988.6A CN110699618B (zh) | 2019-11-22 | 2019-11-22 | 一种高强合金弹簧弹力稳定化热处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911154988.6A CN110699618B (zh) | 2019-11-22 | 2019-11-22 | 一种高强合金弹簧弹力稳定化热处理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110699618A true CN110699618A (zh) | 2020-01-17 |
| CN110699618B CN110699618B (zh) | 2021-07-20 |
Family
ID=69206552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911154988.6A Active CN110699618B (zh) | 2019-11-22 | 2019-11-22 | 一种高强合金弹簧弹力稳定化热处理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110699618B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118374725A (zh) * | 2024-06-24 | 2024-07-23 | 西安钢研功能材料股份有限公司 | 一种高强度钴镍铬钼弹性合金及其箔带的制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1671874A (zh) * | 2002-01-24 | 2005-09-21 | 住友电气工业株式会社 | 耐热弹簧用钢丝、耐热弹簧和制造耐热弹簧的方法 |
| CN1875122A (zh) * | 2003-10-29 | 2006-12-06 | 住友电工钢铁电缆株式会社 | 不锈钢线材、弹簧以及弹簧的制造方法 |
| CN101321885A (zh) * | 2006-03-31 | 2008-12-10 | 新日本制铁株式会社 | 高强度弹簧用热处理钢 |
| CN101642782A (zh) * | 2009-07-15 | 2010-02-10 | 钢铁研究总院 | 一种Cr-Ni系奥氏体耐热钢弹簧及其冷拔钢丝的制备方法 |
| CN102230120A (zh) * | 2011-06-20 | 2011-11-02 | 丹阳市龙鑫合金有限公司 | 航空高压舱用高性能弹性合金材料及其生产方法 |
| US20130327450A1 (en) * | 2012-06-06 | 2013-12-12 | Abbott Cardiovascular Systems, Inc. | Systems and methods for uniform expansion and heat setting of medical devices |
-
2019
- 2019-11-22 CN CN201911154988.6A patent/CN110699618B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1671874A (zh) * | 2002-01-24 | 2005-09-21 | 住友电气工业株式会社 | 耐热弹簧用钢丝、耐热弹簧和制造耐热弹簧的方法 |
| CN1875122A (zh) * | 2003-10-29 | 2006-12-06 | 住友电工钢铁电缆株式会社 | 不锈钢线材、弹簧以及弹簧的制造方法 |
| CN101321885A (zh) * | 2006-03-31 | 2008-12-10 | 新日本制铁株式会社 | 高强度弹簧用热处理钢 |
| CN101642782A (zh) * | 2009-07-15 | 2010-02-10 | 钢铁研究总院 | 一种Cr-Ni系奥氏体耐热钢弹簧及其冷拔钢丝的制备方法 |
| CN102230120A (zh) * | 2011-06-20 | 2011-11-02 | 丹阳市龙鑫合金有限公司 | 航空高压舱用高性能弹性合金材料及其生产方法 |
| US20130327450A1 (en) * | 2012-06-06 | 2013-12-12 | Abbott Cardiovascular Systems, Inc. | Systems and methods for uniform expansion and heat setting of medical devices |
| US9457511B2 (en) * | 2012-06-06 | 2016-10-04 | Abbott Cardiovascular Systems, Inc. | Systems and methods for uniform expansion and heat setting of medical devices |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118374725A (zh) * | 2024-06-24 | 2024-07-23 | 西安钢研功能材料股份有限公司 | 一种高强度钴镍铬钼弹性合金及其箔带的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110699618B (zh) | 2021-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110699618B (zh) | 一种高强合金弹簧弹力稳定化热处理方法 | |
| CN101144114A (zh) | 一种能提高高温合金弹簧抗高温松弛能力的热处理方法 | |
| Jin et al. | Static recrystallization behavior of 316LN austenitic stainless steel | |
| CN102268632A (zh) | 固体稀土渗氮催渗剂 | |
| CN104561479B (zh) | 一种s316马氏体不锈钢的热处理工艺 | |
| CN104372276A (zh) | 改善gh4698合金高温性能的方法 | |
| CN100392143C (zh) | 高温合金材料渗氮热处理工艺 | |
| CN110699605A (zh) | 一种消减热轧带钢残余应力的热处理方法 | |
| CN103498026B (zh) | 一种45＃钢工件的淬火方法 | |
| CN107983883A (zh) | 一种高强度扭曲弹簧的加工工艺 | |
| CN106011431A (zh) | 一种防止弹簧渗碳的热处理工艺 | |
| CN104674145A (zh) | Tc17钛合金表面硬化处理方法 | |
| CN102532570B (zh) | 一种聚碳酸酯材料的应力消除方法 | |
| Rao et al. | Synergistic interactions during high temperature fatigue of type 304 stainless steel-grain size dependence | |
| CN102242247A (zh) | 一种钢板弹簧的淬火工艺 | |
| CN104877203B (zh) | 耐疲劳橡胶材料组合物和耐疲劳橡胶的制备方法 | |
| CN105543665A (zh) | 尖尾产品用抗挤压冷镦钢材料的生产工艺 | |
| CN101994119A (zh) | 一种摇臂的热处理工艺 | |
| CN102896585A (zh) | 生产高强度和高应力钢板弹簧的喷丸工艺 | |
| CN113549853B (zh) | 一种耐高温耐腐蚀压簧的加工工艺 | |
| CN103343280A (zh) | 一种中碳钢工件低温淬火的方法 | |
| CN205078449U (zh) | 一种新型压缩机网状防污气阀 | |
| CN103556003A (zh) | 核电站设备零部件用的镍基合金的制备方法 | |
| CN113621902A (zh) | 铝硅合金活塞强化处理方法 | |
| CN103225013A (zh) | 压缩机用铸铁件的热处理工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20200117 Assignee: Fengcheng Xin'an Electromechanical Equipment Manufacturing Co.,Ltd. Assignor: SHENYANG AEROSPACE XINGUANG GROUP Co.,Ltd. Contract record no.: X2023210000316 Denomination of invention: A Heat Treatment Method for Elastic Stability of High Strength Alloy Springs Granted publication date: 20210720 License type: Common License Record date: 20231221 |
|
| EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |