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弹簧_行业分析弹簧材料性能研究

时间:2013-12-12 11:37来源:弹簧网 作者: 点击:
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[导读] 行业分析弹簧材料性能研究: 随着汽车工业的发展,减重、节能已成为当前重型汽车发展的方向.重型汽车采用少片变截面钢板弹簧可减少弹簧总成自身重量的30~50%.国外重型汽车已广泛使

  行业分析弹簧材料性能研究:

  随着汽车工业的发展,减重、节能已成为当前重型汽车发展的方向.重型汽车采用少片变截面钢板弹簧可减少弹簧总成自身重量的30~50%.国外重型汽车已广泛使用少片变截面钢板弹簧,如VOLVOS35车就采用前簧2片、后簧3片变截面钢板弹簧的结构形式.

  为了解国外重型汽车少片变截面钢板弹簧的应用现状,研究了VOLVOS35车用变截面钢板弹簧的材料性能和喷丸强化性能.

  在VOLVOS35车用钢板弹簧上制取直径为10mm的拉伸试样和55mm×10mm×10mm的U型缺口冲击试样.拉伸试验在常温下进行,冲击试验分别在常温和低温(-40℃)下进行.同时,对VOLVOS35车用钢板弹簧进行了硬度检验,其硬度为420~432HB.显微组织分析发现,其金相组织为细致的回火索氏体,晶粒度为8级.

  针对钢板弹簧性能的发展需要,要求钢板弹簧用钢应具有:高的抗拉强度、弹性极限和疲劳强度;合适的淬透性能,板簧心部淬火后应获得80%以上马氏体组织;高的纯净度和适宜的晶粒度,另外,还要求具有适宜的喷丸强化性能.

  为适应汽车钢板弹簧长寿命的发展,要求钢板弹簧用钢具有高的纯净度,在降低杂质元素含量和控制夹杂物总量的同时,还应控制其形态,使其成为低熔点易变形的夹杂物.对VOLVOS35钢板弹簧分析结果表明,其O2含量为15×10-6、Ti含量为27×10-6,氧化铝含量较低,无氧化钛夹杂,说明该钢的纯净度较高,具有较高的疲劳强度和寿命.

  对VOLVOS35车用钢板弹簧的分析结果表明,该钢板弹簧的材料为欧洲传统的50CrV4弹簧钢,相当于我国的CrMnV钢.VOLVOS35钢板弹簧用钢的主要元素C、Mn、Cr均控制在成分要求的上限,并加入了适量的V、Al等,最大限度地发挥了C、Mn、Cr及微合金化元素可提高钢性能的作用.VOLVOS35钢板弹簧用钢通过优化C、Mn、Cr元素的配比,使钢的末端淬透性达到50CrV4弹簧钢的上限,钢板弹簧的淬透厚度达35mm,适量的C、Al在钢中析出碳、氮化物,使VOLVOS35钢板弹簧用钢产生沉淀强化,并细化钢的晶粒,使晶粒度达8级.经回火热处理后,基体相α固溶体(屈氏体)中有较高的位错密度,在基体中大量地存在弥散和均匀分布的碳氮化物质点,满足了对材料高抗拉强度和良好韧塑性的要求.

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