(1)彈簧鋼(gāng)生産工藝的發(fā)展 為了提高彈(dàn)簧鋼的質量📐,工(gong)業發達國‼️家已(yi)普通采用爐外(wài)精煉技術、連鑄(zhu)工藝、新型軋制(zhi)和在線自動檢(jian)測及控制設備(bei)等。
為了保證鋼(gang)的化學成分,降(jiàng)低氣體和各種(zhǒng)非金屬加夾物(wu)的含量,采用大(dà)容量電爐或轉(zhuǎn)爐熔煉,采用爐(lu)外鋼包精煉,使(shǐ)氧含量🌈(質量分(fen)數)降至(0.0021~0.0010)%,生産出(chū)超純淨鋼,從而(ér)大大提高了彈(dan)簧的設計和工(gōng)作應力。
連鑄生(sheng)産工藝在彈簧(huáng)鋼生産中已被(bei)廣泛采用。連鑄(zhù)可通過電磁攪(jiao)拌、低溫鑄造等(deng)技術減小鋼的(de)偏析,減小二次(cì)氧化,改‼️善表面(mian)脫碳,使組織和(hé)性能穩定、均勻(yun)。
采用分列式全(quan)連續軋機,可提(ti)高尺寸精度,表(biǎo)面質量🧑🏽🤝🧑🏻,同時也(ye)可使鋼材沿長(zhǎng)度顯微組織均(jun)勻。在軋制🐉過程(chéng)中為🛀了保證産(chǎn)品的表面質量(liàng)采用在線自動(dong)檢測和控制。為(wéi)了适合變截面(miàn)🐪彈簧扁😘鋼生産(chan)而開發了奧氏(shì)體軋制成形新(xin)工藝,即先将鋼(gāng)加熱到奧氏體(ti)區再急🐪冷至亞(yà)穩奧氏體區進(jìn)行塑性加工并(bìng)淬火處理。這種(zhong)😘工藝可使鋼在(zài)不降低塑性的(de)同時提高強度(dù)。此外還👅有通過(guò)軋後在線熱處(chu)理和表面硬📱化(hua)處理來提高彈(dàn)♉簧鋼的性能等(deng)。
(2)合金鋼的發展(zhan) 合金元素的主(zhǔ)要作用是提高(gao)力學性能🤞,改‼️善(shan)工藝性能及賦(fù)予某種特殊性(xìng)能。氣門彈簧和(he)懸架彈簧已廣(guǎng)泛應用SiCr鋼。Si是抗(kang)應力松弛最好(hǎo)的合金元素,在(zai)SiCr鋼中添🈲加V、Mo形成(cheng)SiCrV和SiCrMo鋼,可🤩以提高(gao)疲勞壽命和抗(kàng)松弛性能。同時(shí)SiCr拉拔鋼絲,其在(zai)高溫下工作時(shi)的抗松弛性能(neng),比琴鋼絲和重(zhong)要👅用途碳素彈(dan)簧鋼絲要好。随(suí)着發動機高速(su)小型化,抗顫振(zhen)性能好、質量輕(qing)、彈性模量小的(de)🌈Ti合金得到了較(jiao)為廣泛的應用(yong),其強度可達2000 MPa。
(3)低(di)碳奧氏體鋼的(de)發展 低碳奧氏(shi)體鋼38SiMnB是我國自(zì)主📧研發的😄一種(zhong)🏃♀️新型的高性能(neng)彈簧鋼,在此基(jī)礎上開發的38SiMnVBE更(gèng)具優越性,具‼️有(yǒu)高⛱️強韌性、高淬(cuì)透性、高應用性(xing)和高性能比。在(zai)進行超細晶粒(li)控制🐉軋制後,其(qi)抗拉強度 =(2030~2140)MPa,屈服(fú)強度 =(900~2010)MPa,伸長率 =(12~15)%,面(mian)縮率 =(48~55)%。為少片變(bian)截面闆彈簧提(ti)供了高性能的(de)材料。
(4)不鏽鋼的(de)發展 我國是生(sheng)産不鏽鋼的大(dà)國,随着不⭐鏽鋼(gāng)的🔞生産🧑🏾🤝🧑🏼發展,自(zì)然也開發了不(bú)少品種,目前已(yi)達50多⛹🏻♀️種,,基本滿(man)足了國内生産(chǎn)發展的需要,對(duì)當前開發的一(yī)些新品種作簡(jian)要說明。
1)奧氏體(tǐ)不鏽鋼體系的(de)初步形成。為了(le)消除碳元素造(zao)😘成的不鏽鋼晶(jing)界腐蝕疲勞,開(kāi)發出低碳奧氏(shì)體不鏽鋼0Cr18Ni9和00Cr17Ni2Mo2。為(wei)了提高其特殊(shu)性能可加Cu、Ti、Nb、Mn、Cr、Si和N等(děng)元素。
2)含氮不鏽(xiu)鋼的發展。 在不(bu)鏽鋼中以氮代(dai)碳取得了成果(guǒ)。在奧氏體不鏽(xiu)鋼中N和C有許多(duō)共同特性。N穩定(ding)奧氏體的💯作用(yong)比Ni大,與C相當。N與(yu)Mn結合能取代比(bǐ)較貴的Ni。
在奧氏(shi)體中N也是最有(you)效的固溶強化(hua)元素之一。N與Cr的(de)親和力要比C與(yǔ)Cr的親和力小,奧(ao)氏體鋼很少見(jian)到Cr2N的析出。因此(ci)N能💔在不👌降低耐(nài)蝕性能的基礎(chu)上,提高不鏽鋼(gāng)強度。
3)超強鐵素(sù)體不鏽鋼的發(fa)展。 鐵素體不鏽(xiù)鋼具有良好🐪的(de)腐蝕性能和抗(kàng)氧化性能,其抗(kang)應力腐蝕性能(neng)優于奧氏體不(bu)鏽鋼。價格比奧(ao)氏體不鏽鋼便(biàn)宜。但存在可焊(han)性差、脆性傾向(xiang)比較🌈大的缺點(diǎn),生産和使✍️用受(shòu)到限制。通過降(jiang)低鋼中的碳和(he)氮的💃含量,添加(jiā)🈲Ti、Nb、Zr、Ta等穩定化元素(su),添加Cu、AI、V等焊縫金(jīn)屬韌化元素三(sān)種途徑,可以改(gǎi)善鐵素體鋼的(de)可焊性和脆性(xing)。
4)超級奧氏體鋼(gang)的發展。 超級奧(ao)氏體鋼指Cr、Mo、N含量(liang)顯着❗高于常規(gui)不鏽鋼的奧氏(shì)體鋼。其中比較(jiao)着名的是含6% Mo的(de)❄️鋼(245S Mo)。這類鋼具有(yǒu)非常好的耐局(ju)部腐蝕性能,在(zài)海水、充氣、存在(zai)縫隙、低速沖刷(shua)條件下,有良好(hao)的抗點蝕性能(neng)(PI 40)和較好的💋抗應(ying)力腐蝕性能,是(shì)Ni基合金和🈲钛合(he)金的代用材料(liao)。
5)超馬氏體不鏽(xiù)鋼的發展。 傳統(tǒng)的馬氏體不鏽(xiù)鋼2Cr13、3Cr13、4Cr13和1Cr17Ni2缺乏足夠(gòu)的延展性,在冷(lěng)頂鍛變形過程(chéng)中對應力♌十分(fèn)敏感,冷加工成(cheng)形比較困難。加(jia)之鋼的可焊性(xing)比較差,使用範(fan)圍受到限制。為(wéi)克服馬氏體鋼(gang)的上述不足,近(jin)來已找到一種(zhong)有效途徑,就是(shì)通過降低👅鋼的(de)C、Ti含量,增加Ni含量(liàng),開發一個新系(xi)列✔️合金鋼——超馬(mǎ)⭐氏體鋼。這類鋼(gāng)抗拉強度高,延(yán)展性好,焊接性(xing)能也得到改善(shàn),因此超馬氏體(ti)🧡鋼又稱為軟馬(mǎ)氏體鋼或✂️可焊(hàn)接馬氏體鋼。
(5)彈(dàn)簧鋼絲的發展(zhan) 彈簧鋼絲經過(guò)100多年的發展,工(gong)藝技術經曆了(le)⛷️由鉛淬火到油(yóu)淬火,現又發展(zhǎn)到感應加熱淬(cui)火。再加上工藝(yì)技術裝備不斷(duàn)創新和完善,品(pǐn)種質量不斷更(geng)新。近來開發的(de)閥門用彈簧鋼(gang)絲感應加熱淬(cui)火和回⛹🏻♀️火處理(li)工藝,試驗證明(ming),由于感應加熱(re)時間✂️短,淬火組(zu)織細小,鋼絲表(biǎo)面幾乎沒有脫(tuo)碳層,所以其塑(sù)性、韌性、抗松📞弛(chí)性、斷裂韌性、延(yán)遲斷裂抗力、疲(pi)勞壽❌命等都比(bi)油淬火回火鋼(gāng)絲有較大提高(gāo)。
另一種研究取(qǔ)得成效的超細(xi)晶粒形變熱處(chù)理鋼絲🔞已能實(shí)💛地🤞應用,超細晶(jīng)粒形變熱處理(lǐ)是組織超細化(hua)🌈與形變熱處理(lǐ)相結合的一種(zhǒng)複合強韌化工(gōng)藝。它既可提高(gāo)鋼絲的力學性(xìng)能,同時又能改(gai)善鋼絲的表面(mian)質量。材料表面(miàn)質量對疲勞性(xìng)能影響很💘大。為(wei)了保證表面質(zhi)量,對有特殊要(yào)求的材料采用(yòng)剝皮工藝,将表(biao)層去掉0.1mm。對0.5mm深度(du)的缺陷采用渦(wō)流探🤟傷。對拔絲(sī)🐕過程表面産生(sheng)的凹凸不平,可(kě)用電解研磨,使(shǐ)表面粗糙度降(jiang)到 =(6.5~3.4) m。
(6)不鏽鋼絲的(de)發展 近年來國(guó)外不鏽彈簧鋼(gāng)絲生産發😄展較(jiào)快。國内需求量(liang)增大的品種主(zhu)要為1Cr18Ni9和0Cr17Ni7AI。
先進的(de)鋼絲生産工藝(yì)流程特點是盤(pan)條首先剝皮處(chù)🔴理,去除🙇♀️熱🌈加工(gōng)在表面造成的(de)缺陷,除第一次(cì)固🌏溶處理後♊要(yào)進行酸洗外,整(zheng)個冷加工過程(cheng)均保持🧑🏾🤝🧑🏼光亮表(biao)面。
随着工藝的(de)發展,不繡鋼絲(si)生産流程進一(yī)步簡化,将部分(fen)原屬金屬制品(pǐn)行業質量控制(zhì)簡化,轉換為對(duì)盤✉️條質量的要(yào)求。在粗拉絲機(jī)後,應用清潔球(qiu)擦拭和水中清(qing)洗,去除表面塗(tú)層💰和殘餘潤滑(hua)膜。在光亮熱處(chù)理前配備電解(jie)酸洗、堿中和、水(shui)沖洗和烘幹裝(zhuang)置,徹底去除鋼(gang)絲表面油污,改(gǎi)善表面質量。
(7)形(xing)狀記憶合金的(de)開發 目前在彈(dàn)簧方面有應用(yong)前途的單向形(xíng)狀記憶合金,以(yǐ)50Ti和50Ni性能最好。形(xíng)狀記憶合金制(zhì)成的彈💃簧,受🔴溫(wen)度的作用可伸(shēn)縮。主要用于恒(heng)溫、恒載荷、恒變(biàn)形量的控制系(xi)統中㊙️。由于是靠(kào)彈簧伸縮推動(dòng)執行機構,所以(yǐ)彈簧的工作應(ying)力變化💃較大。
(8)陶(táo)瓷的應用 陶瓷(cí)的彈性模量高(gao),斷裂強度低,适(shì)用于變形不大(dà)的地方。目前正(zheng)在開發的有耐(nai)熱、耐磨、絕緣性(xing)好的陶瓷,應用(yong)的有超塑性鋅(xin)合金(SPZ),在常溫🈲下(xia)具有高的強度(dù)。另外,還有高強(qiáng)度的氮化矽,能(néng)耐高溫,可達👈1000℃。但(dan)陶瓷彈🔴簧不适(shi)用于在沖擊載(zǎi)荷下工作。
(9)纖維(wéi)增強塑料在彈(dan)簧中應用 玻璃(lí)纖維增強塑料(liào)(GFRP)闆簧在英、美和(hé)日本等國已廣(guǎng)泛應用,除用于(yú)橫置懸架外,還(hai)可用于特殊輕(qing)♌型車輛,如賽車(chē)的縱置懸架。目(mu)前又研制成功(gōng)了碳素纖維增(zēng)強塑料(GFRP)懸架彈(dan)簧,比金屬闆簧(huáng)要輕20%。
關鍵詞:彈簧
注(zhu):以上資訊由永(yǒng)嘉縣三和彈簧(huáng)有限公司整理(li)發布 轉載請注(zhù)明來源:https://aadj.cc/