SU688529A1 - Method of manufacturing spring plates - Google Patents
Method of manufacturing spring platesInfo
- Publication number
- SU688529A1 SU688529A1 SU762385501A SU2385501A SU688529A1 SU 688529 A1 SU688529 A1 SU 688529A1 SU 762385501 A SU762385501 A SU 762385501A SU 2385501 A SU2385501 A SU 2385501A SU 688529 A1 SU688529 A1 SU 688529A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- spring
- core
- tempering
- quenching
- heating
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Springs (AREA)
Description
(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕССОРНЫХ ЛИСТОВ(54) METHOD OF MANUFACTURING RESESSION SHEETS
1one
Изобретение относитс к области металлургии и машиностроени , в частности к способам изготовлени и термообработки рессорных листов, и может быть использовано при изготовлении подвесок транспортных средств.The invention relates to the field of metallurgy and mechanical engineering, in particular to methods for manufacturing and heat treating spring leaves, and can be used in the manufacture of vehicle suspensions.
Известен способ изготовлени рессорных листов, заключающийс в печном нагреве их до температуры закалки, гибка, охлаждепии в штампах путем погружени их совместно с рессорными листами в масло и высоком отпуске.A known method of manufacturing spring sheets, comprising heating them to quenching temperature, bending them, and cooling the dies by immersing them together with spring leaves in oil and high tempering.
Этот способ трудоемок и ириводит к обезуглероживанию поверхности листов, что снижает ирочиостные свойства многолистовых рессор.This method is laborious and leads to decarburization of the surface of the sheet, which reduces the iridostnoe properties of multi-leaf springs.
Известен также способ, заключающийс в том, что рессорные листы подвергают индукционному нагреву до закалочных температур . При этом стопу рессорных листов нагревают в индукторе, откуда их по одному передают в гибочно-закалочное устройство , в котором осуществл ют их гибку и закалку в масле. После закалки производ т высокий отпуск и наклеп дробью. Этот способ за счет уменьшени времени нагрева под закалку снижает обезуглероживание . Однако рессоры, собранные из листов.A method is also known that the spring leaves are subjected to induction heating to quenching temperatures. In this case, a foot of spring leaves is heated in an inductor, from where they are transferred one by one to a bending-quenching device, in which they are bent and quenched in oil. After quenching, high tempering and shot hardening are carried out. This method reduces decarburization by reducing the heating time for quenching. However, the springs collected from the sheets.
изготовленных известным способом, обладают недостаточной усталостной прочностью .manufactured in a known manner, have insufficient fatigue strength.
Целью изобретени вл етс повышенне усталостной прочности рессор. Это достигаетс тем, что в известном способе, включающем индукционный нагрев до закалочных температур, гибку, охлажденне, отпуск и наклен дробью, рессорные листы после гнбки подвергают струйному о.лал дению, например струйно-вод ному, с последующим самоотпуском поверхности ири 100- 350°С в течение времени, необходимого дл достижени разности температур сердцевпны и поверхностп рессорного листа, равной 30-100°С, после чего производ т скоростную поверхностную закалку на глубину 0,1-0,3 толщины рессорного листа и отпуск при 180-350°С.The aim of the invention is to improve the fatigue strength of the springs. This is achieved by the fact that in a known method, including induction heating to quenching temperatures, bending, cooling, tempering and sticking with shot, the spring leaves after gnbka are subjected to jetting, for example, water-jet, followed by self-tapping of the surface with 100 to 350 ° C for the time required to achieve the temperature difference between the core and the surface of the spring leaf, equal to 30-100 ° C, after which high-speed surface hardening is performed to a depth of 0.1-0.3 thickness of the spring leaf and tempering at 180-350 ° WITH.
Поверхностному нагреву можно подвергать только одну сторону рессорного листа, испытывающую при работе раст гивающие напр жени . Отпуск после поверхностной закалки пропзвод т при 180-350°С в течение 0,5-1,5 ч. Охлаждение после скоростного нагрева осуществл ют струйно-вод ным способом.Only one side of the spring leaf that experiences tensile stresses during operation can be subjected to surface heating. Vacation after surface quenching is carried out at 180-350 ° C for 0.5-1.5 hours. Cooling after high-speed heating is carried out by a jet-water method.
На фиг. 1 изображены крива а нагрева поверхности и крива б нагрева сердцевины рессорного листа; на фиг. 2 показано распределение твердости по сечению рессорного листа (по оси ординат отложено рассто ние от поверхности до точки замера твердости).FIG. 1 shows the curve of surface heating and curve b of heating the core of the spring sheet; in fig. Figure 2 shows the distribution of hardness over the cross section of the spring leaf (the ordinate represents the distance from the surface to the point of hardness measurement).
Предлагаемый способ позвол ет повысить прочностные свойства рессоры за счет совместного действи двух упрочн ющих факторов: измельчени зерна аустеиита и создани остаточных сжимающих напр жений в поверхностном слое, где действуют максимальные раст гивающие рабочие напр жени .The proposed method allows to increase the strength properties of the spring due to the joint action of two strengthening factors: austeite grinding grain and creating residual compressive stresses in the surface layer, where maximum tensile operating stresses act.
Согласно предлагаемому способу нагрев под гибку используетс дл подготовки исходной структуры стали, что достигаетс интенсивным охлаждением после нагрева и самоотпуска. Получаема при этом на поверхности мелкодисперсна структура без структурно-свободного феррита позвол ет при последующем скоростном поверхностном нагреве получить особо мелкое зерно аустенита, на месте которого после закалки образуетс мартенсит с размером кристаллов 1-3 мк. Така структура обладает высокой прочностью и пластичностью. Применение струйно-вод ного охлаждени и самоотпуска гарантирует отсутствие трещин при первой закалке, при этом отпадает необходимость в мойке, котора об зательна при закалке в масле.According to the proposed method, heating under bending is used to prepare the initial structure of the steel, which is achieved by intensive cooling after heating and self-tempering. The resulting fine structure on the surface without a structure-free ferrite makes it possible to obtain a very fine grain of austenite during subsequent high-speed surface heating, at the site of which, after quenching, martensite with a crystal size of 1-3 microns is formed. Such a structure has high strength and ductility. The use of jet-water cooling and self-discharging guarantees the absence of cracks during the first quenching, while there is no need for washing, which is necessary for quenching in oil.
Дл достижени второго фактора упрочнени (создани остаточных сжимающих напр жений на поверхности рессорного листа ) и дл получени в зкой сердцевины необходимо, чтобы поверхностный высокотвердый слой (52-60 ПКс) составл л 0,1 - 0,3 толщины рессорного листа, а твердость сердцевины составл ла 30-40 HRc (см. график расиределени твердости ио сечению рессорного листа на фиг. 2). При этом поверхностно-закаленный рессорный лист за счет большего объема мартенсита с высокой твердостью имеет на поверхности остаточные сжимающие напр жени . Проведение самоотпуска в интервале температур 100-550°С за врем , в течение которого разность температур в сердцевине и на поверхности рессорного листа устанавливаетс в интервале 30-100°С, и последующего скоростного поверхностного нагрева обеспечивает указанные выще требовани к сердцевине и поверхностному слою.To achieve the second hardening factor (creating residual compressive stresses on the surface of the spring leaf) and to obtain a viscous core, it is necessary that the surface hard layer (52-60 PCs) is 0.1 - 0.3 times the thickness of the spring leaf, and the hardness of the core was 30-40 HRc (see the hardness distribution graph for the section of the spring leaf in Fig. 2). At the same time, the surface hardened spring sheet due to the larger volume of martensite with high hardness has residual compressive stresses on the surface. Carrying out a self-tempering in the temperature range of 100-550 ° C for a time during which the temperature difference in the core and on the surface of the spring leaf is set in the interval of 30-100 ° C, and the subsequent high-speed surface heating provides the above requirements for the core and the surface layer.
В интервале температур самоотпуска 100-550°С структурные изменени сердцевины могут происходить по двум вариантам , каждый из которых приводит к получению требуемой твердости 30-40 ARc.In the self-tempering temperature range of 100-550 ° C, structural changes in the core can occur in two ways, each of which results in the required hardness of 30-40 ARc.
При температурах самоотпуска поверхности в интервале 100-180°С сердцевина охлаждаетс до температур, при которых мартенситное преврангение в рессорных стал х происходит па 50% и более. ЭтотAt surface self-tempering temperatures in the range of 100-180 ° C, the core is cooled to temperatures at which martensitic turning in spring steels occurs 50% or more. This
мартенсит при скоростном поверхностном нагреве отпускаетс . Чтобы отпуск был более высоким, перед поверхностным нагревом сохран ют разность температур в сердцевине и на поверхности в 30-100°.martensite at high-speed surface heating is released. In order to leave higher, the temperature difference in the core and on the surface is 30-100 ° before surface heating.
За счет этого даже при поверхностном характере скоростного нагрева сердцевина рессорного листа прогреваетс до 600- 650°С и отпускаетс на твердость 36-40Due to this, even with the superficial character of the high-speed heating, the core of the spring sheet is heated to 600-650 ° C and released to a hardness of 36-40
МДс. В результате образуетс рессорный л нет, имеющий после окончательного отпуска при 180-350°С на поверхности твердость 58-60 ПКс и в сердцевине 36-40 ПНс, что обеснечивает наличие высокихMDS. As a result, there is no spring l, having after final tempering at 180-350 ° С on the surface a hardness of 58-60 PKC and in the core 36-40 PPC, which ensures the presence of high
остаточных нанр жений сжати в местах действи раст гивающих рабочих напр жений .residual compressive stress in places of action of tensile operating stresses.
Дл больщой толщины рессорного листа (25 мм) при температурах самоотпуска вFor greater spring sheet thickness (25 mm) at self-tempering temperatures in
иитервале 100-180°С дл уменьшени твердости сердцевины возможно применение иеред повторным нагревом дополнительного отпуска прп 450-600°С и резкого поверхностного охлаждени с целью увеличепи разности температур на поверхности и в сердцевине рессорного листа.And in the range of 100-180 ° C to reduce the hardness of the core, it is possible to apply and reheat additional tempering 450-600 ° C and rapid surface cooling to increase the temperature difference on the surface and in the core of the spring sheet.
При самоотпуске в другом интервале температур, а именно 180-550°С, в сердцевине во врем выдержки остаетс аустенит,When self-tempering in a different temperature range, namely 180-550 ° C, austenite remains in the core during the aging;
который распадаетс во врем и после скоростного поверхностного нагрева, при котором сердцевина нагреваетс до 650- 700°С. Этот распад происходит вследствие того, что аустенит, находившийс некоторое врем при сравнительно низких температурах 180-550°С и нагретый далее до повышенных температур 650-700°С, становитс неустойчивым. В этом случае повториый скоростпой нагрев рессорного листа с разностью температур сердцевины и поверхности в 30-100° обеспечивает более иолный распад аустенита. При таком процессе после окончательного отпуска при 180-350°С твердость на поверхности рессоры также составл ет 52-60 ПНс, а в сердцевине 30-35 HRc.which decays during and after high-speed surface heating, in which the core heats up to 650-700 ° C. This decomposition occurs due to the fact that austenite, which has been for some time at relatively low temperatures of 180-550 ° C and further heated to elevated temperatures of 650-700 ° C, becomes unstable. In this case, repeated heating of the spring leaf with a temperature difference between the core and the surface of 30-100 ° provides a more complete decomposition of austenite. In this process, after the final tempering at 180-350 ° C, the hardness on the surface of the spring is also 52-60 PNC, and in the core 30-35 HRc.
Таким образом, при изготовлении рессорных листов по предлагаемому способу в поверхностном слое рессорного листа удаетс получить мелкое зерно и значительные остаточные напр жени за счет разности удельных объемов поверхностного сло и сердцевины. Причем эти напр жени распростран ютс на глубину сло поверхностной закалки, составл ющего 0,1-0,3 толщины рессорного листа. Такой слой не может быть стерт при износе рессорных листов в процессе эксплуатации.Thus, in the manufacture of spring leaves according to the inventive method, in the surface layer of the spring leaf it is possible to obtain fine grain and significant residual stresses due to the difference in the specific volumes of the surface layer and core. Moreover, these stresses extend to the depth of the surface hardening layer, which is 0.1-0.3 times the thickness of the spring sheet. Such a layer can not be erased when the spring leaves are worn during operation.
Проведение дробеструйного наклепа, который создает остаточные сжимающие напр жени в тонком поверхностном слое, глубиной 0,1-0,2 мм, также необходимо. Это повышает уровень остаточных сжимающих нанр жений в обезуглероженномConducting a blast-hardening work hardening that creates residual compressive stresses in a thin surface layer, 0.1-0.2 mm in depth, is also necessary. This increases the level of residual compressive stress in the decarbonized
слое листов, глубиной 0,1-0,2 мм, возникающих еще в процессе металлургического производства.a layer of sheets with a depth of 0.1-0.2 mm, arising in the process of metallurgical production.
Применение при закалке после скоростного поверхностного нагрева струйно-вод ного охлаждени , обеспечивающего большие скорости охлаждени , позвол ет использовать дл изготовлени рессоры стали с меньшим количеством легирующих элементов.The use in quenching after high-speed surface heating of jet-water cooling, which provides high cooling rates, makes it possible to use steel with fewer alloying elements for the manufacture of springs.
Пример. Листы, вход щие в комплект рессоры автомобил ЗИЛ-130, изготовленные из стали 60С2 толщиной 10 мм, последовательно нагревали с применением токов высокой частоты до 870°С, загибали по требуемому согласно чертежу радиусу, после чего подвергали струйному вод ному охлаждению в течение 3 с. Такое врем охлаждени обеспечило прохождение самоотпуска при 100°С в течение 0,3 мин (см. фиг. 1 крива а). При этом в сердцевине сохран лась температура 130°С (см. фиг. 1 крива б). После такой выдержки рессорный лист нагревали поверхностно со скоростью 300 град/с до 820°С на глубину 2,5 мм. В середине рессорного листа температура достигала 650°С. При последующем вод ном струйном охлаждении с критической скоростью поверхность закаливалась на мартенсит с твердостью 65 ПКс, а сердцевина имела структуру мартенсита отпуска с твердостью 35-40 HRc.Example. The sheets included in the spring kit of the ZIL-130 car, made of 60C2 steel with a thickness of 10 mm, were successively heated using high frequency currents up to 870 ° C, bent over the required radius according to the drawing, and then subjected to jet water cooling for 3 s . This cooling time allowed self-tempering to pass at 100 ° C for 0.3 minutes (see Fig. 1 curve a). At the same time, the temperature in the core was 130 ° C (see Fig. 1, curve b). After this exposure, the spring sheet was heated superficially at a speed of 300 degrees / s to 820 ° C to a depth of 2.5 mm. In the middle of the spring leaf, the temperature reached 650 ° C. During subsequent water jet cooling at a critical speed, the surface was quenched to martensite with a hardness of 65 PKc, and the core had a tempering martensite structure with a hardness of 35-40 HRc.
Металлографический анализ поверхностного сло показал, что образовавшийс там мартенсит имеет размер игл 1-3 мк. После закалки был проведен отпуск при 250°С в течение 1,5 ч. Твердость в поверхностном слое составл ет 58 HRc, в сердцевине 38 HRc (фиг. 2).Metallographic analysis of the surface layer showed that the martensite formed there has a needle size of 1-3 microns. After quenching, tempering was carried out at 250 ° C for 1.5 hours. The hardness in the surface layer is 58 HRc, in the core 38 HRc (Fig. 2).
Рессорные листы были собраны в рессору и испытаны на усталость на машине фирм «Шенк по программе, имитирующей нагружение на дороге, покрытой булыжником . Серийные рессоры, полученные обработкой по предлагаемому способу, выдержали без поломок такое число циклов нагружени , которое соответствует пробегуSpring leaves were collected in spring and tested for fatigue on the machine company "Schenk on the program that simulates the load on the road, covered with cobblestones. Serial springs, obtained by processing by the proposed method, survived without failure such a number of loading cycles, which corresponds to the mileage
автомобил в 7200 км, в то врем как рессоры , обработанные по известному способу , выдержали 4600 км.the car is 7200 km, while the springs, processed by a known method, weathered 4600 km.
Таким образом, описываемый способ изготовлени рессор позвол ет почти в 1,5 раза увеличить долговечность рессор. При условии одинаковой долговечности рессор, получаемых известным и предлагаемым способами, последний позвол ет уменьшить вес рессор.Thus, the described method of manufacturing springs allows an almost 1.5-fold increase in the durability of the springs. Providing the same durability of the springs obtained by the known and proposed methods, the latter allows reducing the weight of the springs.
Предлагаемый способ может найти применение и при изготовлении пружин, торсионов и других изделий, испытывающих значительные циклические нагрузки.The proposed method can be used in the manufacture of springs, torsions and other products experiencing significant cyclic loads.
Claims (3)
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU762385501A SU688529A1 (en) | 1976-08-18 | 1976-08-18 | Method of manufacturing spring plates |
SU762385501D SU688530A1 (en) | 1976-08-18 | 1976-08-18 | Device for tooling spring plates |
US05/824,211 US4193824A (en) | 1976-08-18 | 1977-08-09 | Method for manufacturing steel spring leaves |
IT26705/77A IT1083940B (en) | 1976-08-18 | 1977-08-12 | PROCEDURE FOR MANUFACTURING STEEL PLATES FOR LEAF SPRINGS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION |
FR7725175A FR2362212A1 (en) | 1976-08-18 | 1977-08-17 | METHOD AND DEVICE FOR MANUFACTURING STEEL SPRING BLADES |
DE2737374A DE2737374C2 (en) | 1976-08-18 | 1977-08-18 | Method and device for the production of steel spring leaves |
GB34780/77A GB1548797A (en) | 1976-08-18 | 1977-08-18 | Manufacturing steel spring leaves |
JP52098298A JPS5818403B2 (en) | 1976-08-18 | 1977-08-18 | Steel spring plate manufacturing method and device |
US06/033,520 US4294098A (en) | 1976-08-18 | 1979-04-26 | Apparatus for manufacturing steel spring leaves |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU762385501A SU688529A1 (en) | 1976-08-18 | 1976-08-18 | Method of manufacturing spring plates |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU688529A1 true SU688529A1 (en) | 1979-09-30 |
Family
ID=20670335
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU762385501D SU688530A1 (en) | 1976-08-18 | 1976-08-18 | Device for tooling spring plates |
SU762385501A SU688529A1 (en) | 1976-08-18 | 1976-08-18 | Method of manufacturing spring plates |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU762385501D SU688530A1 (en) | 1976-08-18 | 1976-08-18 | Device for tooling spring plates |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (2) | SU688530A1 (en) |
-
1976
- 1976-08-18 SU SU762385501D patent/SU688530A1/en active
- 1976-08-18 SU SU762385501A patent/SU688529A1/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SU688530A1 (en) | 1979-09-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR0153482B1 (en) | Method for producing a vehicular endless track link | |
CN100430249C (en) | Leaf spring for vehicle and method of manufacturing the leaf spring | |
KR101923126B1 (en) | Stabilizer | |
JP3017535B2 (en) | Method of manufacturing high strength steel members by cold forming | |
GB2208654A (en) | Method for softening rolled medium carbon machine structural steels | |
SU688529A1 (en) | Method of manufacturing spring plates | |
Grum | Analysis of residual stresses in main crankshaft bearings after induction surface hardening and finish grinding | |
JPS5967365A (en) | Production of machine parts | |
JP3114983B2 (en) | Crawler pin and method of manufacturing the same | |
JPH11140589A (en) | High fatigue strength steel wire and spring, and their production | |
JPS60162726A (en) | Method for surface-hardening toothed part of ring gear of flywheel | |
JPS586923A (en) | Production of spring steel of high resistance to permanent set in fatigue | |
JP3351860B2 (en) | Crawler track bushing and method of manufacturing the same | |
US3002865A (en) | Method of strengthening the surface of metallic springs by warm working | |
JP2005505689A (en) | Iron products with high hardness and high deformability | |
JP2978059B2 (en) | Link chain | |
CN111154956A (en) | Heat treatment method of medium-carbon low-alloy steel | |
JPS58193323A (en) | Preparation of high strength spring | |
RU2800258C1 (en) | Method for manufacturing wear-resistant crushing plates for jaw crushers | |
JPS62139812A (en) | Manufacture of high strength and toughness cast steel | |
JPH036351A (en) | High fatigue strength spring steel and its manufacture | |
Blarasin et al. | A procedure for the rational choice of microalloyed steels for automotive hot-forged components subjected to fatigue loads | |
Milella | Surface Treatments and Temperature Effects | |
SU1724703A1 (en) | Method of heat treatment of mildly heat-resistant steel dies | |
Lottridge et al. | Nodular iron hypoid gears |