热处理后弹簧钢丝断裂原因分析

代　波　哈尔滨东安机电制造有限责任公司

摘要：弹簧钢丝作为现代工业中必不可少的零部件，在各项设备当中都有着广泛的应用，根据弹簧用途的差异，弹簧钢丝可以分为多种类型，碳素钢丝，合金钢丝，不锈钢钢丝等等，尽管没有进行统一的分类名称，但是在各项品质要求方面存在着一定的差异。在进行弹簧钢丝处理的过程中，热处理是一种比较常用的手段，在进行热处理之后，能够实现弹簧钢丝综合力学性能的提升，在钢丝规格较小的时候，在进行热处理之后，弹簧钢丝的各项轻度要低于索氏体化处理后冷拉钢丝，但是对于钢丝规格较大的时候，热处理在进行完全淬透的情况下，能够获得更好的性能。因此，通过对热处理后弹簧钢丝断裂的原因进行分析，强化对弹簧钢丝断裂产生的探究，能够更好的采取相应的改善措施，降低弹簧钢丝断裂的发生几率，实现弹簧钢丝生产工艺的提升。

关键词：热处理；弹簧钢丝；断裂

在现代工业的快速发展中，弹簧钢丝的应用范围不断扩大，各行各业当中都能看到弹簧钢丝的身影。而在进行弹簧钢丝处理的过程中，主要包括热处理以及冷处理两种方式，需要结合弹簧的不同用途，采用合理的处理手段，从而实现弹簧性能的提升，为各项设备的安全稳定运转提供可靠的保障。在当前弹簧钢丝进行热处理之后，往往会出现弹簧钢丝断裂的情况，这就使得其自身的性能受到了一定的影响，同时也对各项设备的运转产生了威胁。所以说，在现阶段的弹簧钢丝制作当中，需要对热处理后断裂的原因进行分析，针对当前工艺中存在的一些问题，采取有效的改善措施，降低弹簧钢丝热处理之后的断裂几率，实现制作工艺水平的提升，降低不必要的损耗[1]。一、热处理后弹簧钢丝断裂分析

1.断口分析。

在对热处理后弹簧钢丝断裂情况进行分析的过程中，首先需要进行断口分析，从目前的断裂钢丝来看，往往有着一个共同的宏观形貌特征，即都存在一个裂纹源区、终断区以及裂纹快速扩展区。在裂纹源区断口表面，出现了一些明显氧化锈蚀痕迹，对于裂纹快速扩展区以及终断区来说，都是新鲜的断口，同时裂纹源区与裂纹快速扩展区都会出现明显的放射状条纹。一旦出现这种情况，则裂纹的起始部位在钢丝的表面。在采用扫描电镜进行观察之后发现，钢丝断口的微观形貌中出现了典型的沿晶断裂特征，同时表现出了不同程度的氧化层。2.外观检查。

在对弹簧钢丝断裂的外观进行观察之后发现，钢丝裂纹的起始部位经常会出现白亮色的瘢痕，在显微镜观察下，白亮色瘢痕部位会存在凸起的状况，出现了金属附着物。3.金相检查。

在进行横截面金相检查的过程中，需要对弹簧钢丝的显微组织进行分析，采用线切割的方法，对断口表面制备金相进行试样，然后对裂纹起始部位的断口毗邻金属显微组织进行检查，通过对两者的基体金属进行分析，分析弹簧钢丝断裂产生的原因[2]。4.能谱分析。

在弹簧钢丝进行热处理之后，如果表面存在白亮色瘢痕，在进行显微镜观察之后，出现凸起的情况，需要进行能谱分析，对金属附着物的属性进行分析。使用能量色散谱仪，对白亮色瘢痕的成分进行分析，表明其金属成分为金属锌。除去在断裂钢丝裂纹部位发现金属附着物之后，在其他部位也发现了金属锌的残留，这就表明在弹簧钢丝进行热处理之后，金属锌的存在是造成钢丝断裂的重要原因。二、热处理后弹簧钢丝断裂讨论

90城市周刊CHENGSHIZHOUKAN 2019/39

在现代工业中，部分金属材料或者合金在于特定的固态金属与液态金属产生接触之后，容易出现异常脆性断裂的情况，这种情况称为金属脆化断裂。液态金属镓容易造成金属铜、镉、锌、锂、汞中的碳钢、钛合金以及低合金钢等脆化，进而出现断裂的情况。弹簧钢丝在进行过热处理之后，需要进行盘圆，而钢丝在弯拉应力的作用下，会使得脆化的金属出现开裂的情况，使得弹簧钢丝的性能受到了较大的影响，必须要在制作过程中进行严格的把控，避免出现金属附着物的情况。三、降低弹簧钢丝热处理后断裂的措施

在现代工业的发展当中，弹簧在各行各业当中都有着广泛的应用，在不同行业当中，对于弹簧品质有着不同的要求，这也就使得制作工艺更加的复杂。从当前弹簧钢丝热处理后产生断裂的情况来看，很大程度上是由于金属脆化开裂造成，使得弹簧钢丝出现了整体断裂的情况。在弹簧钢丝进行热处理的过程中，一些金属锌附着在钢丝的表面，热处理过程中其处于液体状态，使得钢丝出现脆化开裂的情况，进而造成整体钢丝的断裂。所以说，在进行弹簧钢丝热处理之前，必须要对金属锌的来源进行分析，杜绝钢丝表面出现金属锌的附着，从而在根本上消除由此产生的钢丝金属脆化开裂情况，为弹簧钢丝热处理工艺的开展提供可靠的保障。除此之外，针对不同的断裂原因来说，需要采用多样化的预防措施，最大程度上的降低弹簧钢丝热处理后断裂事件的发生几率，从而实现弹簧性能的提升，为各项设备的正常运转提供可靠的保障[3]。四、结语

在进行弹簧钢丝处理的过程中，热处理是一种比较常用的手段，在进行热处理之后，能够实现弹簧钢丝综合力学性能的提升，在钢丝规格较小的时候，在进行热处理之后，弹簧钢丝的各项轻度要低于索氏体化处理后冷拉钢丝，但是对于钢丝规格较大的时候，热处理在进行完全淬透的情况下，能够获得更好的性能。在当前弹簧钢丝进行热处理之后，往往会出现弹簧钢丝断裂的情况，这就使得其自身的性能受到了一定的影响，同时也对各项设备的运转产生了威胁。所以说，在现阶段的弹簧钢丝制作当中，需要对热处理后断裂的原因进行分析，针对当前工艺中存在的一些问题，采取有效的改善措施，降低弹簧钢丝热处理之后的断裂几率，实现制作工艺水平的提升，降低不必要的损耗。参考文献：[1]邢献强,菅军伟,董峰.Φ6.5mm55SiCr淬回火弹簧钢丝滞后断裂研究[J].金属制品,2019(1):256-257.[2]李书霖“.德翔轮”发电柴油机高压油泵弹簧断裂原因分析[J].珠江水运,2017(9):92-94.[3]陈杰,李文军,刘新宽,等.55SiCr弹簧钢盘条异常断裂原因分析[J].金属热处理,2019(3):376-377.