由于壓縮彈簧選材、成型方法和要求性能的不同，其熱處理主要有三種類型：

1.凡是用已經(jīng)強化過的鋼絲、型材、帶材成型的彈簧或彈性元件，不必再做淬火，只需進(jìn)行去應(yīng)力退火處理。

2.凡是熱成型或用退火態(tài)材料繞制的彈簧，都必須進(jìn)行淬火-回火或等溫淬火處理。

3.凡是經(jīng)過固溶處理或冷拉、冷軋的沉淀硬化型鋼材制成的彈簧，必須進(jìn)行時效處理。

三種熱處理方法以1、2兩種在壓縮彈簧生產(chǎn)上應(yīng)用最廣，另外一種是特殊用途彈簧常用的熱處理方法。對于一些重要用途的壓縮彈簧或彈性元件，還應(yīng)進(jìn)行表面噴丸強化及預(yù)應(yīng)力處理。例如強壓、強拉、強扭及強彎處理等。

已強化材料制成的壓縮彈簧的去應(yīng)力退火

1 、用冷拔碳素鋼絲纏繞制成的壓縮彈簧的熱處理

由于冷拔強化的鋼絲已經(jīng)具備了彈簧所需的力學(xué)性能，用它繞制的各種螺旋壓縮彈簧不需再淬火，只需進(jìn)行低溫去應(yīng)力退火處理。去應(yīng)力退火工藝簡便、成本低廉，在彈簧行業(yè)中應(yīng)用極為廣泛。這類彈簧去應(yīng)力退火（也稱低溫回火）的目的有三：

1）消除冷拔鋼絲纏繞彈簧時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。

2）提高鋼絲的抗拉強度、屈服強度和彈性極限。

3）減小彈簧的變形并提高其抗應(yīng)力松弛性能。

冷拔碳素鋼絲制成的壓縮彈簧經(jīng)適當(dāng)退火后將顯著降低其內(nèi)應(yīng)力。

加熱溫度不應(yīng)超過其再結(jié)晶溫度，否則，將導(dǎo)致彈簧軟化。去應(yīng)力退火工藝雖然簡單，但它對彈簧的力學(xué)性能、特別是對材料的微塑性變形抗力的影響顯著。

2 、油淬火-回火鋼絲制壓縮彈簧的去應(yīng)力退火工藝

發(fā)達(dá)國家早已采用油淬火-回火碳素鋼絲來制造氣門彈簧，優(yōu)質(zhì)油淬火-回火鉻釩鋼絲亦在飛機(jī)發(fā)動機(jī)中使用。目前設(shè)計高應(yīng)力彈簧時，都要求選用油淬火回火的高強度彈簧鋼絲。在早，汽車及火車等發(fā)動機(jī)中的氣門彈簧熱處理一直是個技術(shù)難題；現(xiàn)在，采用油淬火鋼絲來制造就簡便多了。

用各種油淬火鋼絲繞制的壓縮彈簧需進(jìn)行去應(yīng)力退火。在冷卷簧時其材料內(nèi)部留下了殘留應(yīng)力，低溫退火可將這些內(nèi)應(yīng)力消除到一定程度。另外，在熱處理過程中，其鋼絲內(nèi)部組織及性能會發(fā)生相應(yīng)變化，有利于提高彈簧的尺寸穩(wěn)定性、疲勞壽命和抗應(yīng)力松弛性能。

冷拔鋼絲制壓縮彈簧在400℃左右回火時，彈簧的載荷損失率（ΔP/P0）出現(xiàn)最小值。因此比較合適的去應(yīng)力退火溫度應(yīng)選在350℃-420℃之間。

3 、冷拔強化不銹鋼絲制壓縮彈簧的去應(yīng)力退火工藝

和冷拔碳素彈簧鋼絲類似，用冷拔強化的不銹鋼絲繞制的壓縮彈簧必須進(jìn)行去應(yīng)力退火處理。因為退火能提高彈性極限和尺寸穩(wěn)定性。

螺旋壓縮彈簧的熱處理

圓截面直徑＞Φ12、矩形截面邊長10、板厚＞8的螺旋壓縮彈簧一般采用熱成型法制造。熱成型的彈簧必須進(jìn)行淬火和回火才能達(dá)到所需要的力學(xué)性能。

熱成型壓縮螺旋彈簧的熱處理工藝：

1 、彈簧用鋼及其淬透性

彈簧熱處理時首先要根據(jù)彈簧材料的臨界點正確選擇其淬火加熱溫度。

碳素彈簧鋼的淬透性很差，只適用于制造較小尺寸的彈簧；棒料直徑較大的螺旋彈簧一般選用淬透性較高的低合金彈簧鋼制造，可以保證整個截面淬透，獲得勻細(xì)的回火馬氏體組織。和未淬透者比較，可以得到更高的彈性極限、屈服強度與疲勞強度，其塑性、韌性較好，冷脆性能亦好。

2 、熱處理

制造工藝路線：

鋼材檢驗→下料→兩端制扁→加熱棒料、熱卷彈簧→整形→淬火（或預(yù)熱淬火）→熱整形→回火→兩端磨削→冷或熱強壓處理→探傷→涂裝→檢驗→包裝入庫

淬火回火工藝：

這類螺旋壓縮彈簧，材料多為為55Si2Mn或60Si2Mn。

設(shè)備一般為步進(jìn)式無氧化脫碳加熱爐，棒料規(guī)格Φ20-60，長度8m，加熱溫度880℃~950℃。

卷制設(shè)備為計算機(jī)控制的有芯或無芯彈簧熱卷機(jī)。卷制后溫度≥840℃，可以直接淬油，油溫50℃~80℃，淬火出油溫度控制在120℃~180℃，淬火硬度應(yīng)該≥HRC54。

淬火后的彈簧應(yīng)該在2h以內(nèi)回火，回火爐溫度精度應(yīng)該在±3℃以內(nèi)，回火溫度范圍為400℃-450℃，保溫時間按照6min/mm計算。回火后彈簧的硬度應(yīng)該在HRC45-50 。容易發(fā)生變形的彈簧，應(yīng)該在回火后趁熱增加整形工序。

用55Si2Mn或60Si2Mn棒料制造的壓縮螺旋彈簧由以下三種淬火工藝：

①常規(guī)熱處理工藝，即成型和淬火分兩道工序進(jìn)行，也叫二次淬火法。其優(yōu)點是淬火質(zhì)量穩(wěn)定，缺點是操作復(fù)雜、周期長、能耗高、表面容易氧化脫碳。

②成型余熱淬火，把熱卷、整形、淬火工序合并起來。優(yōu)點是減少一次高溫加熱，故表面氧化脫碳少、節(jié)能，生產(chǎn)效率高占地少等。存在的問題是，必須在短時間內(nèi)完成熱卷成型不能讓溫度降到Ar3以下。

③高溫形變熱處理，和上一步類似，不同點在于形變熱處理中的熱卷彈簧和和整形不應(yīng)進(jìn)行奧氏體再結(jié)晶，而是保留一部分強化效果，而余熱熱處理不考慮此現(xiàn)象。

④回火，上述三種淬火工藝都應(yīng)及時回火?；鼗鸸に嚮鞠嗤＞唧w回火規(guī)范由所引起的組織和性能而定。

冷成型壓縮彈簧的熱處理

1 、冷成型壓縮彈簧的工作特點、性能要求、選材及制造工藝路線

有些絲徑較小的壓縮彈簧，是用冷成型方法先制成彈簧再進(jìn)行淬火回火的。柴油發(fā)動機(jī)噴油器調(diào)壓彈簧就屬于這一類。

制作工藝路線是：

冷繞簧→淬火→回火→磨平端面→內(nèi)外倒角→探傷→噴丸處理→精磨端面→拋光→涂防銹油→產(chǎn)品檢驗→疲勞試驗（10^7次臺架實驗）

2 、冷成型壓縮彈簧的熱處理

1）淬火：900℃加熱，淬油，HRC≥58。

2）回火：320℃~340℃，保溫時間30min，硬度HRC50~53 。

3）立定處理和熱定型：將彈簧壓縮到并圈程度，再加熱到200℃，保溫2小時。