悬架弹簧在实际使用中要频繁经受高应力的冲击载荷，这对生产悬架弹簧的淬回火弹簧钢丝提出了更高的要求。根据客户要求，Ø12.6 mm弹簧钢丝公差要求0～+0.05mm，强度等级1 970～2 020 MPa，断面收缩率≥40%，表面缺陷深度≤ 0.07 mm，夹杂物等级≤2.0，不完全脱碳层深度≤0.05 mm。
选用Ø15mm55SiCr弹簧钢盘条生产Ø12.6 mm淬回火弹簧钢丝，淬回火弹簧钢丝生产工艺流程：原料检验—酸洗—拉拔半成品—半成品检验—感应加热—水淬火—感应加热回火—收线—成品检验—包装入库。高级汽车悬架弹簧钢丝对直径要求十分严格，客户要求公差达到0～+0.05mm，不圆度≤0.03 mm。随着盘条直径的增加，原材料的直径偏差及椭圆度都在增加，而影响弹簧钢丝直径的主要因素是拉丝过程中半成品的直径控制以及热处理过程中夹送张力的控制。选用不同定径带长度的拉丝模进行拉拔，拉丝模定径带长度为3.0 mm时半成品直径最稳定且不圆度最小。设定不同夹送张力，测量弹簧钢丝直径，夹送张力为20/25/35 kN时成品弹簧钢丝直径最稳定且不圆度最小。
加热温度分别选取930、950、980、1 010、1040 ℃，回火温度分别选取440、460、480、500、520 ℃，车速分别选取24、26、28、30、32m/min，对Ø12.6 mm淬回火弹簧钢丝生产工艺进行研究，最终获得最佳生产工艺为加热温度1 010 ℃，回火温度460 ℃，车速28m/min。生产的成品弹簧钢丝抗拉强度为2 010 MPa，断面收缩率为48%。为了提高弹簧钢丝抗拉强度，保证其良好的塑性，进一步保证钢丝加热时奥氏体转化的充分性及组织的均匀性，对预热、加热装置均增加了一组保温装置。回火加热及保温装置有效加长，充分保证钢丝获得良好的回火屈氏体组织，同时彻底消除淬火过程中的热应力及组织应力。在最佳工艺下生产的钢丝上截取试样观察金相组织，显微组织为较好的回火屈氏体。
钢丝表面存在划伤、裂纹、折叠及麻坑等缺陷会严重影响钢丝质量，降低钢丝的疲劳寿命。表面缺陷的存在破坏了钢丝表面的连续性，当弹簧受到外力作用时会在缺陷处产生应力集中，使表面实际应力增加而形成疲劳失效的初始点，最终导致弹簧断裂，严重的缺陷可造成钢丝缠簧过程中直接断裂。因此必须消除表面缺陷以延长在高应力作用下使用寿命，生产过程中采取了一系列措施防止淬火钢丝表面缺陷的产生。包括原材料加大入厂表面检验力度，发现缺陷进行修磨去除；酸洗后盘条进行100%表面再检验，酸洗不净及过酸洗盘条不得投入使用；半成品检验及淬火前上线检验时发现缺陷进行修磨去除；生产过程中采用涡流探伤仪进行在线探伤，探伤精度达到0.10 µm，并在缺陷处喷漆进行标识的方法进行缺陷识别。
文章来源：金属制品 作者： 王秀俊， 张俊东， 朱珊
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