前言

對(duì)長(zhǎng)度50m、外徑ф60mm的扁截面圓柱螺旋壓縮彈簧的熱處理是我們接受的一項(xiàng)外援任務(wù)。在國(guó)外，制造這種彈簧是使用油淬、回火后的鋼絲繞制成形然后經(jīng)低溫回火來(lái)消除繞制應(yīng)力。而在國(guó)內(nèi)，到目前為止還沒(méi)有生產(chǎn)此類(lèi)扁截面彈簧的專(zhuān)業(yè)廠，因而對(duì)這種異形截面鋼絲大多數(shù)是用圓鋼絲軋制或拉拔而成，繞制成彈簧后再經(jīng)淬火和回火處理。顯然對(duì)這么長(zhǎng)的彈簧進(jìn)行淬、回火處理困難很大。我們經(jīng)過(guò)調(diào)研分析和大量試驗(yàn)，初步摸索了這種長(zhǎng)彈簧的電阻法加熱淬火工藝，取得了比較滿(mǎn)意的結(jié)果。

一、電阻法加熱工藝方案的確定和設(shè)備設(shè)計(jì)

根據(jù)這種彈簧較長(zhǎng)的特點(diǎn)和技術(shù)要求，我們比較了以下三種工藝方案，即火焰淬火、高頻淬火和電阻加熱淬火，經(jīng)過(guò)分析對(duì)比認(rèn)為，雖然電阻加熱淬火方案也有一定的技術(shù)難點(diǎn)，但最大特點(diǎn)是加熱時(shí)不要求彈簧旋轉(zhuǎn)，不要噴射冷卻液的專(zhuān)業(yè)設(shè)備。所以，確定用電阻加熱淬火法進(jìn)行試驗(yàn)。我們?cè)跓釋W(xué)、電學(xué)的基礎(chǔ)上推導(dǎo)了溫度隨時(shí)變化的函數(shù)，依次推導(dǎo)出電阻加熱過(guò)程中電能轉(zhuǎn)換成熱能以及輻射熱的熱量隨時(shí)的變化規(guī)律，作為確定電阻加熱工件參數(shù)的參考依據(jù)。由于推導(dǎo)篇幅較長(zhǎng)，不屬本文主要內(nèi)容范疇，故此從略，僅對(duì)設(shè)備選擇做一簡(jiǎn)介。

二、試驗(yàn)設(shè)備與結(jié)果
1．試驗(yàn)設(shè)備
試驗(yàn)中采用的儀器設(shè)備有：（1）ZUDG—253鹽浴爐變壓器一臺(tái)；（2）彈簧加熱淬火用絕緣固定裝置一套；（3）冷卻水槽一個(gè)；（4）WGG2—302光學(xué)高溫計(jì)一個(gè)IRT—1200型紅外測(cè)儀一個(gè)；秒表一只。

2．試驗(yàn)的主要內(nèi)容

確定淬火加熱時(shí)間和回火時(shí)間，選擇淬火介質(zhì)和觀察金相組織。

3．試驗(yàn)結(jié)果

（1） 淬火加熱時(shí)間的確定，根據(jù)電阻加熱是內(nèi)熱源加熱，溫度是時(shí)間的函數(shù)關(guān)系本試驗(yàn)采用秒表，光學(xué)高溫計(jì)和紅外測(cè)溫儀分別測(cè)量在一定電參數(shù)下試件能達(dá)到不同溫度的連續(xù)加熱時(shí)間，以此確定淬火加熱時(shí)間。

（2） 回火時(shí)間的選擇，采用秒表和紅外測(cè)溫儀進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果表明回火加熱時(shí)間在25—30S之間較為適宜。

（3） 淬火介質(zhì)的選擇，按照水、油聚乙烯醇三種淬火介質(zhì)分別進(jìn)行了試驗(yàn)。從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，這三種淬火介質(zhì)都能滿(mǎn)足硬度和淬透性要求，但水淬的試件有明顯脆性，而油污染大，易著火。經(jīng)大量試驗(yàn)比較，選用濃度為0.5%的聚乙烯醇淬火劑較為適宜。