随着彈(dàn)簧應用技術(shù)的發展,對彈(dan)簧材料提出(chu)了多👣的📞要求(qiú)。主要🌈是在高(gāo)應力下的提(tí)高疲勞壽命(mìng)和抗🈚松弛性(xing)能🈲方面;其次(cì)是根✏️據不同(tong)的用途,要求(qiú)具有耐蝕性(xing)、非磁性、導電(dian)性、性、耐熱性(xing)等方面。為此(cǐ),彈簧材料除(chu)了新品種外(wài),另從嚴格控(kòng)制化學成分(fen),降低非金屬(shu)夾雜,提高表(biǎo)面質量和尺(chǐ)寸精度等方(fang)面取得了有(yǒu)益的成🌐效。
為了鋼的化(hua)學成分,降低(di)氣體和各種(zhong)非金屬加夾(jia)物🛀🏻的⚽含⛱️量❗,采(cai)用大容量電(diàn)爐或轉爐熔(rong)煉,采用爐外(wai)㊙️鋼包精煉,使(shi)氧含量(質量(liang)分數)降至(0.0021~0.0010)%,生(sheng)産出超純淨(jìng)鋼,從而提高(gāo)了彈簧的設(she)計和工作應(ying)力。
連鑄生産(chǎn)工藝在彈簧(huang)鋼生産中已(yi)被廣泛采用(yong)。連鑄可通過(guò)電磁攪拌、低(di)溫鑄造等技(jì)術減小鋼的(de)偏✍️析,減小二(er)次氧化,表💔面(mian)脫碳,使組織(zhi)和性能穩定(ding)、均勻。
采用分(fen)列式全連續(xù)軋機,可提高(gāo)尺寸精度,表(biao)面質量,同時(shi)也可使鋼材(cai)沿長度顯微(wei)組織均勻。在(zai)軋制過程中(zhōng)為了産品的(de)🤩表面🌈質量采(cai)用在線自動(dòng)檢測❄️和控制(zhi)。為了适合變(bian)截面彈簧扁(bian)鋼生👨❤️👨産而了(le)奧氏🔞體軋制(zhi)成形新工藝(yì),即先将鋼👈加(jia)熱到奧✊氏體(ti)區再急冷至(zhì)亞穩奧氏體(tǐ)區進行塑性(xìng)加工并淬火(huo)處理。這種工(gōng)藝可☎️使💃鋼在(zai)不降低塑性(xing)的同時提。此(ci)外還有通過(guò)軋🔱後在線熱(rè)處理和表面(miàn)硬化處理來(lai)提高彈🚶簧鋼(gang)的性能等。
(3)低碳(tàn)奧氏體鋼的(de)發展 低碳奧(ào)氏體鋼38SiMnB是我(wǒ)國自主的🆚一(yī)種新💛型的彈(dan)簧鋼,在此基(jī)礎上的38SiMnVBE具優(yōu)越性,具有高(gāo)強韌性、高🈲淬(cui)透性、高應用(yòng)性和比。在進(jìn)行 晶粒控制(zhì)軋制後,其抗(kang)拉強度 =(2030~2140)MPa,屈服(fu)強度 =(900~2010)MPa,伸長率(lǜ) =(12~15)%,面縮率🔴 =(48~55)%。為少(shǎo)片變截面闆(pǎn)彈簧提供了(le)的材料。
1)奧氏體(ti)不鏽鋼體系(xì)的初步形成(cheng)。為了碳元素(sù)造成❗的不鏽(xiu)鋼晶界腐蝕(shi)疲勞,出低碳(tan)奧氏體不鏽(xiu)鋼0Cr18Ni9和00Cr17Ni2Mo2。為了🐉提(tí)高其性能可(kě)加Cu、Ti、Nb、Mn、Cr、Si和N等元素(su)。
2)含氮不鏽鋼(gang)的發展。 在不(bu)鏽鋼中以氮(dàn)代碳取得了(le)成果。在奧🌈氏(shì)體不鏽鋼中(zhong)N和C有許多共(gòng)同特性。N穩定(ding)奧氏體的作(zuò)用比Ni大,與C相(xiàng)🛀🏻當。N與Mn結合能(néng)取代比較貴(guì)的Ni。
在奧氏體(tǐ)中N也是的固(gu)溶元素之一(yi)。N與Cr的親和力(lì)要💜比C與♉Cr的親(qin)和力小,奧氏(shì)體鋼很少見(jiàn)到Cr2N的析出。因(yin)此🌈N能在🏃🏻♂️不降(jiang)低耐蝕性能(néng)的基礎上,提(ti)高不鏽鋼強(qiang)度。
3) 鐵素體不(bu)鏽鋼的發展(zhan)。 鐵素體不鏽(xiu)鋼具有良好(hao)的腐蝕性能(néng)和 性能,其抗(kang)應力腐蝕性(xing)能優于奧氏(shi)體不鏽鋼。價(jià)🙇🏻格比奧氏體(ti)不⭐鏽鋼便宜(yi)。但存在可焊(han)性差、脆性🔴傾(qīng)向比較大的(de)缺點,生産和(hé)使用受到限(xiàn)制。通過降低(dī)鋼中的碳和(he)氮的含🌈量,添(tiān)加Ti、Nb、Zr、Ta等♈穩定化(hua)元素,添加Cu、AI、V等(deng)焊縫金屬韌(ren)化👉元素三種(zhǒng)途徑,可以鐵(tiě)素🐇體鋼的可(ke)焊性和脆性(xìng)。
4)奧氏體鋼的(de)發展。 奧氏體(ti)鋼指Cr、Mo、N含量顯(xiǎn)着高于常規(guī)不鏽鋼的奧(ào)氏體鋼。其中(zhōng)比較着名的(de)是含6% Mo的鋼(245S Mo)。這(zhè)類鋼具有非(fei)常好的🍓耐局(jú)部腐蝕性能(néng),在海水、充氣(qi)、存在縫隙、低(di)速沖刷條件(jiàn)下,有🐪良好的(de)抗點蝕性能(neng)(PI 40)和較好的抗(kàng)應力腐蝕性(xìng)能,是Ni基合金(jīn)和钛合金的(de)代用材料。
5)超(chāo)馬氏體不鏽(xiu)鋼的發展。 傳(chuan)統的馬氏體(ti)不鏽鋼2Cr13、3Cr13、4Cr13和1Cr17Ni2缺(quē)乏足夠🏒的延(yan)展性,在冷頂(ding)鍛變形過程(chéng)中對應力敏(min)感,冷加工成(cheng)形比☀️較困難(nán)。加之鋼的可(ke)焊性比較差(chà),使用範圍受(shòu)到限制。為克(ke)服馬氏體鋼(gāng)的上述不足(zu),近來已找到(dào)一種途徑,就(jiù)是👣通過降低(di)鋼的C、Ti含量,增(zeng)加Ni含量,一個(gè)新系列合金(jīn)鋼——超馬氏體(ti)鋼。這類鋼抗(kang)拉,延展性好(hao),焊接性能也(ye),因此超馬氏(shì)體鋼又稱為(wéi)軟馬氏體鋼(gāng)或可焊接馬(mǎ)氏體鋼。
(5)彈簧(huáng)鋼絲的發展(zhan) 彈簧鋼絲經(jing)過100的發展,工(gōng)藝技術經⛹🏻♀️曆(lì)了由鉛淬火(huo)到油淬火,現(xiàn)又發展到感(gǎn)應加熱淬火(huo)。再加上工藝(yi)技術裝☁️備和(hé)完善,品種質(zhi)量不斷🤞新。近(jin)來的閥門☎️用(yong)彈簧鋼絲感(gǎn)應加熱淬火(huǒ)和回火處理(li)工藝,試驗證(zhèng)明,由于感應(yīng)加熱時間短(duǎn),淬火組🙇🏻織細(xi)小,鋼絲表面(miàn)幾乎沒有脫(tuō)碳層,所以其(qi)塑性、韌性、抗(kàng)松弛性、斷裂(liè)韌性、延遲斷(duàn)裂抗力、疲勞(láo)壽命等都比(bǐ)油淬火回火(huǒ)🧑🏾🤝🧑🏼鋼絲有較大(da)提高。
另一種(zhong)研究取得成(chéng)效的 晶粒形(xíng)變熱處理鋼(gāng)絲已能⁉️實地(dì)應用, 晶粒形(xíng)變熱處理是(shì)組織 化與形(xing)變熱處理相(xiang)結合的一種(zhong)複合強韌化(huà)工藝。它既可(kě)提高👄鋼絲的(de)力學性能,同(tóng)時又能鋼絲(sī)的表面質量(liang)。材料✏️表面質(zhi)量😍對疲勞性(xìng)能影響很大(dà)。為了表⛱️面質(zhi)量,對✉️有要求(qiú)的材料采用(yòng)剝皮工藝,将(jiang)表層去掉0.1mm。對(dui)0.5mm的缺陷采用(yòng)渦流🚶探傷。對(dui)拔絲過程✏️表(biǎo)面産生的凹(ao)🔅凸不平,可用(yòng)電解研磨,使(shǐ)表面粗糙度(dù)降到 =(6.5~3.4) m。
(6)不鏽鋼(gāng)絲的發展 近(jin)年來不鏽彈(dan)簧鋼絲生産(chan)發展☂️較🛀快。國(guo)☔内需💰求量增(zeng)大的品種主(zhu)要為1Cr18Ni9和0Cr17Ni7AI。
的鋼(gang)絲生産工藝(yì)流程特點是(shì)盤條先剝皮(pi)處理,去除💃熱(re)加工📐在♍表面(miàn)造成的缺陷(xiàn),除次固溶處(chu)理後要進行(háng)酸洗外,整個(ge)冷加工過程(cheng)均保持光亮(liang)表面。
随着工(gong)藝的發展,不(bú)繡鋼絲生産(chǎn)流程進一步(bu)簡化,将部分(fen)原屬金屬制(zhì)品行業質量(liàng)控制簡化,轉(zhuǎn)換為對盤條(tiao)質量的☂️要求(qiú)。在粗拉絲機(ji)後,應用清潔(jie)球擦拭和水(shuǐ)中清洗,去除(chú)表面塗層和(he)殘餘潤滑膜(mó)。在光亮熱處(chu)理前配備電(dian)解酸洗、堿中(zhōng)和、水沖洗和(hé)烘幹裝置, 去(qù)除鋼絲表面(mian)油污,表面質(zhì)量。
(7)形狀記憶(yì)合金的 目前(qian)在彈簧方面(miàn)有應用前途(tu)的單向形狀(zhuang)記憶合金,以(yǐ)50Ti和50Ni性能。形狀(zhuang)記憶合金制(zhi)成的彈簧,受(shòu)溫度的作🙇♀️用(yòng)可伸縮。主要(yào)用于恒溫、恒(héng)載荷、恒變形(xing)量的控制系(xì)統中。由于是(shi)靠彈簧伸縮(suō)推💋動執行機(ji)構,所以彈簧(huáng)的工作應力(lì)變化較大。
(8)陶(tao)瓷的應用 陶(tao)瓷的彈性模(mo)量高,斷裂強(qiang)度低,适用于(yu)變🐅形不大的(de)地方。目前正(zhèng)在的有耐熱(re)、、絕緣性好的(de)陶瓷,應🏃用的(de)💃🏻有超塑性鋅(xīn)合金(SPZ),在常溫(wēn)下具有高的(de)強度。另外,還(hai)有的氮化矽(xī),能,可達1000℃。但陶(tao)瓷彈簧不✉️适(shi)用于在沖擊(ji)載荷🐪下工作(zuo)。
(9)纖維增強塑(su)料在彈簧中(zhōng)應用 玻璃纖(xian)維增強塑料(liao)(GFRP)闆簧在英✨、美(měi)和日本等國(guo)已廣泛應用(yong),除用于橫置(zhì)㊙️懸架外,還可(kě)用于輕型車(chē)👅輛,如賽車的(de)縱置懸架。目(mu)前又研⁉️制成(chéng)功了碳素纖(xiān)維增強塑料(liào)(GFRP)懸架彈簧,比(bǐ)金屬闆簧👨❤️👨要(yào)輕20%。





