المعالجة الحرارية للفولاذ الزنبركي

فولاذ زنبركييمكن تقسيمها إلى زنبرك تشكيل ساخن ونابض تشكيل بارد وفقًا لطرق التشكيل المختلفة.

المعالجة الحرارية لنوابض التشكيل الحراري. تُستخدم نوابض التشكيل الحراري لصنع نوابض ذات أشكال كبيرة أو معقدة. عادةً ما يُدمج التسخين بالتبريد مع التشكيل. أي أن درجة حرارة التسخين أعلى بقليل من درجة حرارة التبريد (830-880 درجة مئوية). بعد التسخين، يُجرى تشكيل الملف الساخن، ثم تُخمد الحرارة المهدرة، وأخيرًا، تُجرى عملية التطبيع بدرجة حرارة متوسطة تتراوح بين 350-450 درجة مئوية، للحصول على بنية تريتينيت مُخففة.

جودة سطح الفولاذ الزنبركي بالغة الأهمية نظرًا لأقصى إجهادات الالتواء والانحناء التي يتحملها. يُعدّ نزع الكربون من السطح من أكثر الأمور التي يُحظر القيام بها، إذ يُقلل بشكل كبير من مقاومة إجهاد الفولاذ. لذلك، ينبغي مراعاة اختيار درجة حرارة التسخين ووقته ووسط التسخين والتحكم فيه. بالإضافة إلى ذلك، يُفيد الصقل بالخرطوم بعد المعالجة الحرارية في إزالة عيوب السطح، مثل نزع الكربون والشقوق والشوائب والعلامات، وتقوية السطح لتكوين إجهادات ضغط متبقية وتحسين مقاومة إجهاد الزنبرك.

المعالجة الحرارية للينابيع الباردة. يخضع فولاذ الزنبرك المشكل على البارد أولاً للتبريد، أو المعالجة بالتسخين، أو التبريد المتساوي الحرارة، ثم السحب البارد للحصول على سلك فولاذي عالي القوة، ثم استخدام هذا السلك الفولاذي مباشرةً في لف الزنبرك المطلوب. لم يعد هذا الزنبرك يُشكل بعد التبريد، بل يخضع فقط للتبريد بدرجة حرارة منخفضة ومتوسطة تتراوح بين 180 و370 درجة مئوية، وذلك للتخلص من الإجهاد الداخلي الناتج عن التشكيل. يتميز هذا النوع من فولاذ الزنبرك بصغر حجم المقطع العرضي، وينقسم إلى سلك فولاذي مُعالج بالتبريد بالزيت، وأسلاك فولاذية مُعالجة بالتبريد المتساوي الحرارة بسرعة. الأول هو التبريد بالزيت + معالجة بالتبريد بدرجة حرارة معتدلة؛ والثاني يشير إلى التبريد المتساوي الحرارة في حمام الرصاص (500 إلى 550 درجة مئوية) لتحويل السوتينيت، ثم من خلال عدة عمليات تقوية بالسحب البارد.

إذا كان قطر سلك الزنبرك كبيرًا جدًا، مثل Φ> 15 مم، وسمك اللوحة h> 8 مم، فسيكون هناك ظاهرة تعتيم إخماد، مما يؤدي إلى تقليل حد المرونة وقوة التعب، لذلك يجب أن تتكيف قابلية صلابة الفولاذ الزنبركي مع قطر مادة الزنبرك.