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形成一小块脱落或断裂，这一过程称为疲劳破坏。

由于大多数弹簧在复合状态下运动，所以大多数实际工程部件都是在载荷或应力随时间交替变化的作用下工作的。 弹簧材料中产生的交变应力和交变应变是由载荷随时间的变化引起的。当应力或应变循环达到足够的次数时，一定积累后的损伤会使弹簧或结构材料开裂，并会使裂纹扩大，形成一小块脱落或断裂，这一过程称为疲劳破坏。

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弹簧应力松弛是指弹簧刚度系数或弹簧自然长度在循环载荷下随时间减小的现象。

弹簧应力松弛是指弹簧刚度系数或弹簧自然长度在循环载荷下随时间减小的现象。随着温度的升高，应力松弛程度更加明显，应力松弛程度是应力、温度和材料特性的函数。 应力松弛是以弹性应变能为驱动力的位错运动和原子扩散的热激活过程。应力松弛是材料内部结构和性能稳定的结果。在恒温条件下，应力松弛水平随着初始载荷的增加而增加。初始载荷不变，随着温度的升高，应力松弛程度更加明显。

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激光热处理是利用高功率密度激光束对金属进行表面处理的一种方法。

1.加工零件的变形非常小。由于激光功率密度高，零件作用时间短(10-2-10秒)，零件的热变形面积和整体变化很小。因此，它适合加工高精度零件作为材料和零件的最终加工工序。

2.不需要使用额外的材料，只需改变处理过的材料的表面结构。处理过的改性层具有足够的厚度，并且可以根据需要调节到0.1-0.8毫米的深度。

3.处理层和衬底之间的结合强度高。激光表面处理后的改性层与基材为致密冶金结合，处理后的层表面为致密冶金结构，具有高硬度和耐磨性。

4.加工灵活性好，应用广泛。本发明可以任意将激光导向加工部位，方便加工深孔、内孔、盲孔、凹槽等，并可以进行选择性局部加工。

弹簧激光热处理综述

激光热处理是利用高功率密度激光束对金属进行表面处理的一种方法。它可以实现金属的相变硬化(或表面淬火、表面非晶化、表面重熔和淬火)、表面合金化和其他表面改性处理，导致大规模表面淬火无法达到的表面成分、结构和性能的改变。激光处理后，铸铁的表面硬度可达到HRC60度以上，中碳和高碳碳钢的表面硬度可达到HRC70度以上，从而提高耐磨性、抗疲劳性、耐腐蚀性、抗氧化性等性能，延长其使用寿命。与高频淬火、渗碳、渗氮等传统热处理工艺相比，激光热处理技术具有上述特点。

随着弹簧应用技术的发展，对其材料提出了更高的要求。

随着弹簧应用技术的发展，对其材料提出了更高的要求。主要提高高应力下的疲劳寿命和抗松弛性。其次，要求具有耐腐蚀性、非磁性、导电性、耐磨性、耐热性等。根据不同的用途。因此，除了弹簧材料的新品种外，在严格控制化学成分、减少非金属夹杂物、提高表面质量和尺寸精度方面也取得了有益的效果。

1.合金钢气门弹簧和悬架弹簧的发展已广泛应用于硅钢。为了提高疲劳寿命和抗松弛性能，在硅铬钢中加入钒和钼。同时，研制出硅铬拉丝钢丝，该钢丝在高温下工作时具有比钢琴钢丝更好的抗松弛性能。随着发动机的快速小型化，具有良好抗颤振性、重量轻、弹性模量小的钛合金得到了广泛应用，其强度可达2000Mpa。

2.不锈钢丝的发展

(1)奥氏体不锈钢丝比铁素体不锈钢丝具有更好的强度，其耐腐蚀性也优于马氏体不锈钢丝。奥氏体不锈钢丝的应用范围不断扩大。

(2)低温拉丝或低温氮化拉丝可以提高钢丝的强度。马氏体受热时结构不稳定，而在低温液氮中拉丝可形成隐针马氏体，并在热状态下获得高强度。这种钢丝在美国和日本有很多应用，但目前只能处理1毫米以下的钢丝。

(3)电子设备中的精密弹簧要求无磁性。这种钢丝在拉拔过程中不会产生隐针马氏体。为此，应添加氮、锰、镍和其他元素。为了满足这方面的需求，美国开发了AUS205(0.15C-17Cr-1Ni-15Mn-0.3N)和YUS(0.17C-21Cr-5Ni-10Mn-0.3N)。由于Mn的含量增加，加工中不会生成隐针状马氏体。经固溶处理，强度可达2000Mpa，疲劳性能高，优于SUS304。

3.提高材料纯度对于高强度材料，严格控制夹杂物并提高纯度以确保其性能。例如，目前气门弹簧材料的氧含量已达到20×106。

4.提高材料表面质量对疲劳性能有很大影响。为保证表面质量，有特殊要求的材料表层采用剥离工艺，厚度为0.1毫米。深度为0.5毫米的缺陷采用涡流探伤，对于拉丝过程中表面产生的不平整，可采用电解磨削将表面粗糙度降至Ra = 6.5 ~ 3.4μ m

5.电镀钢丝的发展不仅需要弹簧特性，还需要在特殊情况下的耐腐蚀性、导电性和其他附加性能，其中大部分是通过电镀工艺解决的。一些不锈钢丝和钢琴钢丝的耐腐蚀性与镀锌相当。如果镀上另一层ZnAl(5%)合金，耐蚀性可提高约3倍。对于对电阻性能有要求的不锈钢丝或钢琴钢丝，直径小于0.4毫米的钢丝可采用镀铜，直径大于0.4毫米的钢丝可采用铜，直径大于0.4毫米的钢丝可采用不锈钢材料。一般来说，可通过镀5μm厚的镍来提高钢琴钢丝的电导率。

拉伸，压缩弹簧热处理的疵病有： 开裂和变形、过热和过烧、氧化和脱碳、硬度过高和过低、锈蚀。

常见拉伸，压缩弹簧热处理的疵病有：
(1) 开裂和变形；  
(2) 过热和过烧；
(3) 氧化和脱碳；
(4) 硬度过高和过低；
(5) 锈蚀。

拉伸弹簧淬火后的开裂和变形是热应力和结构应力共同作用的结果。防止开裂应从热处理方面降低内应力入手，淬火时应注意以下几点:

(1) 过热倾向较大的弹簧材料，如：65Mn,SiMn 系弹簧钢，加热温度不宜取太高，以免过热；
(2) 在保证淬透的情况下尽量使用冷却性能缓和的介质；
(3) 淬火后要及时回火，油淬火弹簧一般也应在 8h 内回火完毕。

弹簧过热可以通过退火来改善晶粒。如果温度太高，局部奥氏体晶界已经熔化。这种现象被称为过度燃烧。过度弯曲的弹簧无法修复，只能报废。

氧化和脱碳是热处理的常见缺点之一。预防方法是尽可能使用盐浴炉加热，加热温度不应过高，注意控制炉温，在表面涂防脱碳涂层，并严格按照规范保持温度。

硬度过高一般是由回火温度过低或保温时间不足引起，如硬度过高可以进行再次回火予以纠正。硬度过低是淬火温度过低、保温时间不足、冷却速度不够或回火温度太高，这种情况要进行重新淬火进行补救。弹簧热处理后，清洗不干净表面附着残盐，很容易发生锈蚀。