彈簧是應(yīng)用很廣泛的各種機(jī)械和儀表中重要零件，其外形可分成板簧和螺旋彈簧兩大類(lèi)。彈簧的主要功能是消震及儲(chǔ)能。彈簧工作時(shí)產(chǎn)生很大的彈性變形、吸收沖擊能量、緩和沖擊，例如汽車(chē)等車(chē)輛上的緩沖彈簧；彈簧還可以通過(guò)釋放所吸收的能量，使其它零件完成某種動(dòng)作，例如發(fā)動(dòng)機(jī)上的氣閥彈簧、儀表彈簧等。
1、  彈簧鋼的特點(diǎn)
彈簧鋼首先，必須應(yīng)具備高的彈性極限和高的屈強(qiáng)比，以避免彈簧在高載荷下產(chǎn)生永久變形；其次，應(yīng)具備高的疲勞極限和高的抗拉強(qiáng)度，以免彈簧在長(zhǎng)期震動(dòng)和交變載荷應(yīng)力的作用下產(chǎn)生疲勞破壞；再次，有一定沖擊韌度和足夠的塑性；同時(shí)還要求有良好的淬透性和低的脫碳敏感性，使彈性極限大幅度降低；以及良好的表面質(zhì)量，在冷熱狀態(tài)下容易加工成形和良好的熱處理工藝性。
彈簧鋼一般均在彈性極限范圍內(nèi)服役，承受載荷時(shí)不允許產(chǎn)生塑性變形，因此要求彈簧鋼經(jīng)淬火、中溫回火后具有盡可能高的彈性極限和屈強(qiáng)比值（≥0.90）。
為了獲得彈簧所要求的性能，彈簧鋼采用較高的含碳量，碳素彈簧鋼通常在0.60%～0.85%范圍。如65、70鋼等的淬透性較差，其截面尺寸超過(guò)12mm時(shí)在油中就不能淬透，若用水淬火就容易開(kāi)裂。對(duì)于截面尺寸較大、承受較重負(fù)荷的彈簧都是用合金鋼制造。
合金彈簧鋼的合碳量一般在0.50%～0.70%之間，所含合金元素有Si、Mn、Cr、V等，它們的主要作用是提高鋼的淬透性和回火穩(wěn)定性，強(qiáng)化鐵素體和細(xì)化晶粒，從而有效地改善彈簧鋼的力學(xué)性能。Si和Mn主要提高淬透性，同時(shí)也提高屈強(qiáng)比，且以Si的作用最突出，但它在熱處理時(shí)促進(jìn)表面脫碳，Mn則使鋼易過(guò)熱，造成晶粒粗大。重要用途的彈簧鋼必須加入Cr、V、W等元素，Si--Cr彈簧鋼表面不易脫碳；Cr--V彈簧鋼不易過(guò)熱，晶粒細(xì)，不易長(zhǎng)大粗化，耐沖擊性能好，高溫強(qiáng)度也高，其中Cr、V、W還有利于提高彈簧鋼的高溫強(qiáng)度。
彈簧鋼的牌號(hào)請(qǐng)見(jiàn) “彈簧鋼的技術(shù)發(fā)展與生產(chǎn)使用”一文。
2、  彈簧制造過(guò)程的特征
彈簧熱處理后質(zhì)量的判別主要是彈簧的壽命，從性能的角度考慮時(shí)需要調(diào)整彈性參數(shù)與韌性參數(shù)的平衡；性能與彈簧鋼的淬透性有密切關(guān)系。
目前彈簧制造方法采用鋼材和工藝路線的不同可分為三類(lèi)。
其一采用冷軋鋼帶和冷拔鋼絲、冷卷成型，經(jīng)淬火回火或低溫回火；
其二采用熱軋不退火鋼材，熱成形后，進(jìn)行淬火回火，一般板簧及大型卷簧的制造都采用此方法；
其三采用熱軋退火鋼材，冷卷成型，除應(yīng)力整型后，再加熱淬火和回火熱處理，一般鋼絲直徑在6-12mm的中型卷簧。
彈簧鋼的熱處理可分冷拔鋼絲的熱處理和熱軋彈簧鋼的熱處理。
冷拔鋼絲的熱處理是先對(duì)材料進(jìn)行淬火+中溫回火，獲得回火托氏體組織，成形后進(jìn)行低于150℃去除應(yīng)力回火。
熱軋彈簧鋼的熱處理是熱成形后的彈簧，可在830～890℃加熱后油淬火、400～480℃回火，獲得回火托氏體組織。如果彈簧鋼絲直徑太大（＞15mm）、板材太厚（＞8mm），會(huì)出現(xiàn)淬不透現(xiàn)象，結(jié)果彈性極限下降，疲勞強(qiáng)度降低。
  彈簧在服役時(shí)承受的彎曲應(yīng)力、旋轉(zhuǎn)應(yīng)力在表面，故它的表面狀態(tài)非常重要。熱處理時(shí)的氧化脫碳是預(yù)防的重點(diǎn)，加熱時(shí)要嚴(yán)格控制爐內(nèi)氣氛，盡量縮短加熱時(shí)間。彈簧經(jīng)熱處理后，一般要進(jìn)行噴丸處理，使表面強(qiáng)化并在表面產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力，以提高疲勞強(qiáng)度。
強(qiáng)力噴丸技術(shù)是將高速?gòu)椡鑷娚涞綇椈杀砻妫�使表面層在彈丸的沖擊作用下發(fā)生塑性變形，由此產(chǎn)生強(qiáng)化及表面壓應(yīng)力，使彈簧的抗疲勞性能及耐應(yīng)力腐蝕能力均得到改善的方法。
強(qiáng)力噴丸在弧高值為0.15-0.60mmA時(shí)，可以改善表面粗糙度值＞4μm的表面質(zhì)量，延長(zhǎng)了彈簧表面接觸疲勞裂紋的萌生期，并使擴(kuò)展裂紋多次分叉，擴(kuò)展速度降低，使彎曲疲勞裂紋變得短而細(xì)，因而延緩了彎曲疲勞裂紋的形成及降低了裂紋擴(kuò)展速度，彎曲疲勞強(qiáng)度提高42%-56%。
為此，彈簧零件一般均采用強(qiáng)力噴丸，應(yīng)注意的是強(qiáng)力噴丸工藝指標(biāo)值的確定。JB/T10174-2000規(guī)定“噴丸強(qiáng)度一般應(yīng)為0.35mmA以上，表面覆蓋率一般應(yīng)不低與200%”。根據(jù)噴丸對(duì)彈簧表面微觀結(jié)構(gòu)的影響，彈簧噴丸強(qiáng)度為0.35-0.43mmA較為適宜�？紤]在相同條件下，板簧發(fā)生彎曲疲勞斷裂的表面部位噴丸強(qiáng)度只有圓棒的1/3，彈簧噴丸的表面覆蓋率要求≥250%為佳。
3、  彈簧的熱處理種類(lèi)
  彈簧用材有鋼和非鐵金屬，大部分是鋼材。原材料狀態(tài)有棒料、絲料、板料和帶料；有些是在熱軋、冷軋、冷拔后進(jìn)行退火、淬火回火或貝氏體等溫淬火狀態(tài)供貨，制成彈簧后再進(jìn)行最終熱處理。
3、1預(yù)備熱處理
3．1．1退火
熱成形彈簧用的各種圓鋼及硬鋼絲等，為了便于進(jìn)一步冷拔或切削，需進(jìn)行軟化退火（球化退火），以降低材料硬度，改善其切削性能、提高冷塑性變形能力。彈簧鋼材料退火應(yīng)在有保護(hù)