本发明涉及一种回火热处理工艺，尤其涉及一种大棒料弹簧的回火热处理工艺。
背景技术：
回火是工件淬硬后加热到ac1（加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度）以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。回火一般紧接着淬火进行，其目的是：
（a）消除工件淬火时产生的残留应力，防止变形和开裂；
（b）调整工件的硬度、强度、塑性和韧性，达到使用性能要求；
（c）稳定组织与尺寸，保证精度；
（d）改善和提高加工性能。因此，回火是工件获得所需性能的最后一道重要工序。通过淬火和回火的相配合，才可以获得所需的力学性能。
按回火温度范围，回火可分为低温回火、中温回火和高温回火。
在大型弹簧制造过程中，弹簧一般都采用棒材整体加热后热成型，热成型后利用余热进行淬火，弹簧淬火后采用连续式回火炉回火或箱式炉集中回火。大型弹簧棒料直径大，一般弹簧在连续回火炉的进出炉回火时间(min)一般为3-4倍的棒料直径。例如弹簧棒料直径为φ60mm式，弹簧在连续回火炉的进出炉时间为180-240min，装炉量大时，回火时间还会更长。
技术实现要素：
本发明提供了一种回火时间短，生产效率高的一种弹簧多级回火热处理工艺；解决了现有技术中存在的回火时间长，生产效率低的技术问题。
本发明的上述技术问题是通过下述技术方案解决的：一种弹簧多级回火热处理工艺，让待回火弹簧依次经过回火炉内的n个独立控温区，所述的n≥3；第一回火区的温度为t1，第二回火区的温度为t2…第n回火区的温度为tn，tn的温度与正常回火温度t相同，t1＞t2＞…＞tn，待回火弹簧在第一回火区时，待回火弹簧的表面温度不超过温度t。本发明是涉及一种棒料直径φ40mm-φ110mm的大型弹簧淬火后连续式回火处理。正常回火温度t大概在450℃左右。利用弹簧钢在不同温度下升温速度不同，利用温度差原理，加快弹簧钢升温速度，缩短弹簧在回火炉的升温时间，从而缩短弹簧回火进出炉时间。开始加热时，棒料与环境温度温度相差大，待回火弹簧的表面及芯部升温速度非常快，温差350℃以上时，待回火弹簧的芯部升温速度约25℃/min；随着待回火弹簧表面温度的升高，待回火弹簧与回火区内的环境温度的温差也会越来越小，待回火弹簧的温度升高速度也会越来越慢，温差100℃以上时，待回火弹簧的芯部升温速度约6℃/min；接近t的环境温度时，速度会非常缓慢，温差10℃以上时，待回火弹簧的芯部升温速度约0.45℃/min，经过较长时间才能达到环境温度。在第一区和第二区时，利用大的温差迅速完成升温。而后面的回火区的回火温度接近正常回火温度，进行比较缓慢的升温回火，保证产品的回火质量可控。多个阶段的回火温度控制，连续经过多个回火区，温度逐渐降低，保证开始时快速升温，后续慢慢升温控制回火处理状况，需要分阶段分温差的进行多个区域的多个温度和时间的回火处理。
作为优选，所述的回火炉内有三个连续的回火区，t1＞t2＞t3。
作为更优选，还包括第四回火区，t4的温度与正常回火温度相同，t3-t4=±15℃。三区和四区作用相同，用于产品恒温。三区四区回火后，回火即结束，不需要再常温放置，直接水冷。
作为优选，t1-t3=50-80℃。t2-t3=20-40℃。本发明利用的是弹簧钢在大温差下，棒料快速升温的方法，缩短棒料升温时间,弹簧进入一区时，由于一区温度和比正常回火温度t4还高出了50-80℃，弹簧的升温速度也会大大加快，在规定时间内升高的温度也会越短；弹簧进入第二区后，弹簧比正常温度t4还高出20-40℃，弹簧的升温还保持较快的速度（但比第一区要慢），直至弹簧芯部接近达或到t4；弹簧进入第三区后和正常回火温度t4一致，弹簧处于均热保温阶段，直至弹簧出炉回火结束。
作为优选，所述的待回火弹簧经过第一回火区后，待回火弹簧的芯部温度与待回火弹簧的表面差为30℃~45℃。回火的时间是根据待回火弹簧的芯部温度确定的，第一区的回火时间是根据产品芯部达到指定温度确定的，即芯部温度达到比t3温度低约40℃所需的时间。
作为优选，所述的待回火弹簧经过第二回火区后，待回火弹簧的芯部温度与待回火弹簧的表面差为小于15℃。
因此，本发明的一种弹簧多级回火热处理工艺具备下述优点：设置连续的回火区，并且回火区的温度是依次降低的，第一回火区的温度大大高于第三回火区，利用高的温差，使得开始加热时，待回火弹簧与环境温度温度相差大，待回火弹簧表面及芯部升温速度非常快，大大缩短了回火时间，提高生产效率。
具体实施方式
下面通过实施例，对发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
一种弹簧多级回火热处理工艺，包括连续布置的4个回火区，4个回火区单独控制温度。对弹簧棒料的直径为60mm的弹簧进行回火。棒料依次经过第一回火区、第二回火区、第三回火区和第四回火区。第一回火区的加热温度为t1，第二回火区的加热温度为t2，第三回火区的加热温度为t3，第四回火区的加热温度为t4，第四回火区的温度t4与正常回火温度相同。t4=450℃。t1＞t2＞t3，t1-t3=50-80℃,t2-t3=20-40℃，t3-t4=±15℃。
第一回火区和第二回火区属于快速升温区，第三回火区和第四回火区属于恒温状态。φ60mm棒料的产品进入第一回火区，经过一段时间后棒料的芯部和表面的温度最大值会达到100℃以上，t1温度回火结束时产品的芯部温度一般会低于正常回火温度低约40℃，此时产品棒料的芯部和表面的温度差约35℃，棒料表面温度不允许超过正常回火温度。芯部温度一般可以达到410℃，达到这个温度后，棒料从第一回火区直接进入到第二回火区。
进入第二回火区时，第二区回火t2比正常回火温度高度20-40℃，因为温度差越来越小，升温速度越来越慢，芯部升温速度下降，芯表温度也会随之下降，其值也会下降至15℃以内。因此经过第二回火区后芯部温度约445℃，达到这个温度后，棒料从第二回火区直接进入第三回火区。
进入第三回火区时，芯部温度会继续接近450℃，直至回火结束，不再需要常温放置，可以直接水冷了。
1.一种弹簧多级回火热处理工艺，其特征在于：让待回火弹簧依次经过回火炉内的n个独立控温区，所述的n≥3；第一回火区的温度为t1，第二回火区的温度为t2…第n回火区的温度为tn，tn的温度与正常回火温度t相同，t1＞t2＞…＞tn，待回火弹簧在第一回火区时，待回火弹簧的表面温度不超过温度t。
2.根据权利要求1所述的一种弹簧多级回火热处理工艺，其特征在于：所述的回火炉内有三个连续的回火区，t1＞t2＞t3。
3.根据权利要求2所述的一种弹簧多级回火热处理工艺，其特征在于：还包括第四回火区，t4的温度与正常回火温度相同，t3-t4=±15℃。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种弹簧多级回火热处理工艺，其特征在于：t1-t3=50-80℃。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种弹簧多级回火热处理工艺，其特征在于：t2-t3=20-40℃。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种弹簧多级回火热处理工艺，其特征在于：所述的待回火弹簧经过第一回火区后，待回火弹簧的芯部温度与待回火弹簧的表面差为30℃~45℃。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种弹簧多级回火热处理工艺，其特征在于：所述的待回火弹簧经过第二回火区后，待回火弹簧的芯部温度与待回火弹簧的表面差为小于15℃。
技术总结