高強度大規格彈簧鋼防控表面脫碳的新方法
直徑大于20mm棒(bang)(bang)(bang)材(cai)制作成(cheng)的(de)(de)(de)(de)螺(luo)旋(xuan)彈(dan)(dan)簧(huang)(huang)廣泛用于鐵路車輛、產業機械和工程機械。隨著螺(luo)旋(xuan)彈(dan)(dan)簧(huang)(huang)的(de)(de)(de)(de)反復(fu)壓縮拉伸,彈(dan)(dan)簧(huang)(huang)的(de)(de)(de)(de)棒(bang)(bang)(bang)材(cai)承受著彎(wan)曲(qu)-彎(wan)曲(qu)回復(fu)的(de)(de)(de)(de)應力。應力的(de)(de)(de)(de)都是(shi)出現在棒(bang)(bang)(bang)材(cai)表面,所以(yi),螺(luo)旋(xuan)彈(dan)(dan)簧(huang)(huang)棒(bang)(bang)(bang)材(cai)的(de)(de)(de)(de)表面狀(zhuang)態對彈(dan)(dan)簧(huang)(huang)的(de)(de)(de)(de)疲勞(lao)強度有(you)很大影響(xiang)。疲勞(lao)試驗(yan)后的(de)(de)(de)(de)螺(luo)旋(xuan)彈(dan)(dan)簧(huang)(huang)斷口的(de)(de)(de)(de)外觀(guan)顯示,螺(luo)旋(xuan)彈(dan)(dan)簧(huang)(huang)斷口的(de)(de)(de)(de)起點在彈(dan)(dan)簧(huang)(huang)內徑側的(de)(de)(de)(de)表面。
在制作螺(luo)旋彈(dan)(dan)簧時,由(you)于(yu)(yu)棒材直(zhi)徑(jing)大,彈(dan)(dan)簧的(de)(de)熱成(cheng)形(xing),成(cheng)形(xing)為螺(luo)旋彈(dan)(dan)簧后,直(zhi)接(jie)進行淬火(huo),使彈(dan)(dan)簧具有要求(qiu)的(de)(de)強(qiang)度。由(you)于(yu)(yu)螺(luo)旋彈(dan)(dan)簧是在表(biao)面(mian)殘留熱處理脫(tuo)(tuo)碳的(de)(de)狀態(tai)下(xia)使用(yong),脫(tuo)(tuo)碳使彈(dan)(dan)簧的(de)(de)表(biao)面(mian)硬(ying)度減小,并(bing)由(you)此(ci)引發疲勞強(qiang)度的(de)(de)下(xia)降。因(yin)此(ci),對于(yu)(yu)許(xu)多螺(luo)旋彈(dan)(dan)簧來說(shuo),抑(yi)制熱成(cheng)形(xing)—淬火(huo)脫(tuo)(tuo)碳是十分重要的(de)(de)問題。
如何控制脫碳?目前采用的措(cuo)施為添加(jia)(jia)合金元素。一般(ban)是添加(jia)(jia)Sb、Sn抑制淬火脫碳。
同樣的(de)(de)化學成分,其中一(yi)個(ge)是添(tian)加(jia)(jia)Sb、Sn的(de)(de)鋼(gang)(SbSn添(tian)加(jia)(jia)鋼(gang))、另一(yi)個(ge)是未添(tian)加(jia)(jia)Sb、Sn的(de)(de)鋼(gang)(無SbSn鋼(gang))。無SbSn鋼(gang)的(de)(de)表層C濃度(du)約(yue)為0.2%、脫(tuo)碳(tan)深度(du)約(yue)0.3mm,而SbSn添(tian)加(jia)(jia)鋼(gang)的(de)(de)表層碳(tan)濃度(du)約(yue)為0.45%、脫(tuo)碳(tan)深度(du)約(yue)0.1mm。Sb、Sn抑制脫(tuo)碳(tan)的(de)(de)作用(yong)確認,其原因是SbSn的(de)(de)添(tian)加(jia)(jia)使C的(de)(de)擴散系數變(bian)小(xiao)、脫(tuo)碳(tan)受到(dao)抑制。
添(tian)加(jia)(jia)Sb、Sn的(de)鋼,噴丸后殘余應力(li)變(bian)大。為提高螺(luo)旋(xuan)彈簧(huang)(huang)的(de)疲勞特性(xing),一般要(yao)對螺(luo)旋(xuan)彈簧(huang)(huang)進行噴丸處理。但由于脫碳(tan)層的(de)屈服強(qiang)度顯著(zhu)(zhu)下降,使噴丸處理賦予彈簧(huang)(huang)的(de)殘余應力(li)顯著(zhu)(zhu)變(bian)小。SbSn添(tian)加(jia)(jia)鋼從表層到0.2mm深度范(fan)圍內,主(zhu)應力(li)方向的(de)壓縮(suo)殘余應力(li)為―600MPa~―800MPa,而無SbSn鋼的(de)該(gai)值是(shi)―300MPa~―400MPa。SbSn添(tian)加(jia)(jia)鋼的(de)壓縮(suo)殘余應力(li)比(bi)現行彈簧(huang)(huang)鋼約高出300MPa。其原因還是(shi)SbSn的(de)添(tian)加(jia)(jia)抑(yi)制(zhi)了脫碳(tan)。
值得(de)注(zhu)意的(de)(de)(de)(de)是,合金(jin)元素(su)(su)(su)對彈簧鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)淬透性(xing)(xing)和其(qi)他(ta)主要特性(xing)(xing)有很(hen)大影響,因(yin)此(ci),對實際(ji)彈簧鋼(gang)(gang)來說,不能輕易改變(bian)這(zhe)些元素(su)(su)(su)的(de)(de)(de)(de)含量(liang)。添加微量(liang)元素(su)(su)(su)可以(yi)對彈簧鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)其(qi)他(ta)特性(xing)(xing)進行抑制,因(yin)此(ci),微量(liang)元素(su)(su)(su)也可以(yi)用于其(qi)他(ta)各種鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)特性(xing)(xing)控制,從而開(kai)發出高(gao)性(xing)(xing)能鋼(gang)(gang)材(cai)(cai)以(yi)滿足用戶的(de)(de)(de)(de)需(xu)求。
- 上一篇:沒有了;
- 下一篇:幾種常用特種鋼的性能和用途介紹