Federstahlkönnen je nach den unterschiedlichen Formgebungsverfahren in Warmformfedern und Kaltformfedern unterteilt werden.
Wärmebehandlung von Thermoformfedern. Thermoformfedern werden zur Herstellung großer oder komplexer Federformen verwendet. In der Regel wird das Abschrecken mit dem Formen kombiniert. Die Heiztemperatur liegt dabei etwas über der Abschrecktemperatur (830–880 °C). Nach dem Erhitzen wird die Warmwicklung geformt, die Abwärme abgeschreckt und schließlich bei 350–450 °C getempert, um die getemperte Tretinitstruktur zu erhalten.
Die Oberflächenqualität von Federstahl ist aufgrund seiner maximalen Torsions- und Biegespannung von großer Bedeutung. Oberflächenentkohlung ist am tabu, da sie die Dauerfestigkeit des Stahls erheblich verringert. Daher sollten Heiztemperatur, Heizzeit und Heizmedium bei der Auswahl und Kontrolle berücksichtigt werden. Darüber hinaus ist Kugelstrahlen nach dem Anlassen vorteilhaft, um Oberflächenfehler wie Entkohlung, Risse, Einschlüsse und Markierungen zu beseitigen und die Oberfläche zu stärken, um Druckeigenspannungen zu bilden und die Dauerfestigkeit der Feder zu verbessern.
Wärmebehandlung von kaltgeformten Federn. Kaltgeformter Federstahl wird zunächst abgeschreckt, angelassen oder isothermisch abgeschreckt und dann durch Kaltziehen zu hochfestem Stahldraht verarbeitet. Dieser Stahldraht wird dann direkt zum Walzen der gewünschten Feder verwendet. Nach dem Abschrecken wird diese Feder nicht mehr geformt, sondern nur bei niedriger und mittlerer Temperatur (180–370 °C) angelassen, um die durch die Formung verursachten inneren Spannungen zu beseitigen. Der Querschnitt dieser Art von Federstahl ist klein. Je nach Abschreck- und Anlassprozess vor der Formung wird zwischen ölgehärtetem Stahldraht und schnell isothermisch behandeltem kaltgezogenem Stahldraht unterschieden. Ersteres ist Ölabschrecken + Anlassen bei mittlerer Temperatur; Letzteres bezieht sich auf ein isothermes Abschrecken in einem Bleibad (500–550 °C), um die Sotenit-Umwandlung durchzuführen, und anschließendes Verfestigen durch mehrmaliges Kaltziehen.
Wenn der Durchmesser des Federdrahts zu groß ist, beispielsweise Φ > 15 mm, Plattendicke h > 8 mm, tritt ein Abschreck-Opakheitsphänomen auf, was zu einer Verringerung der Elastizitätsgrenze und der Dauerfestigkeit führt. Daher muss die Härtbarkeit des Federstahls an den Durchmesser des Federmaterials angepasst werden.
Veröffentlichungszeit: 29. März 2023