(1)高溫彈性合金的熱處理 高溫下使用的彈性合金有鐵基和鎳基兩大類。
1)鐵基高溫合金 用來制作彈簧的有GHl35、GHl32等。其中鉻的作用主要使金屬表面形成一層致密的氧化膜,鎳的作用是使基體保持奧氏體組織(因為在高溫時奧氏體鋼比鐵素體鋼具有更高的熱強性),并與鈦、鋁等元素形成具有強烈沉淀強化作用的金屬間化合物7,相Ni3(TiAl)和Ni3(A1Ti)。鎢和鉬主要起固溶強化的作用,硼的作用是凈化晶界,提高抗蠕變的能力。GHl32、GHl35的熱處理規范及不同溫度下的力學性能見表5—26。

2)鎳基高溫合金 常用的有GHl69(1nconel-718)、GHl45(1nconel-X-750)。這類材料比鐵基高溫合金有更高的耐熱性能和耐腐蝕性能。GHl69和GHl45的熱處理工藝及力學性能見表5—27。

高溫合金主要用于制造在較高溫度下使用的彈簧,高溫下服役的彈簧除會發生通常的蠕變和松弛等現象外,還由于分子熱運動的加劇而導致原子間結合力下降。材料的彈性模量E和切變模量G的數值從本質上來看是反映了原子間的結合力,因此溫度升高,原子間距增大,必然導致E值和G值的下降。一般鋼溫度每升高100℃,E值和G值約下降3%—5%。因為彈簧的彈性力和扭矩都和材料的彈性模量成正比,所以在高溫下即使彈簧的幾何尺寸不發生變化,但彈性力和扭矩要低于常溫。在計算時G值可參照表5-28進行估算。

(2)鈦合金的熱處理 鈦合金的特點是密度小(ρ=4.4~4.6g/cm3)、具有高的比強度和良好的耐腐蝕性能。除此之外鈦合金還有較好的熱強性和低溫性能,有些類型的鈦合金能通過熱處理時效進行強化。鈦合金主要用于制造特殊用途的彈簧。常用的是α+β型鈦合金TC3(Ti-5A1-4V)和TC4(Ti-6A1v-4V)。TC3的固溶溫度為800—850℃,TC4固溶溫度為900—950℃,保溫時間可按下列經驗公式計算:
T=3d+(5~8)min
式中 d——彈簧鋼絲的直徑(mm)。
鈦合金的時效溫度為480—560~C,時效時間為4—8h,TC3和TC4經熱處理后的力學性能見表5-29。










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