(1)彈簧鋼生産工藝(yi)的發展 為了提高(gāo)彈簧鋼的質量,工(gong)業發達國家已普(pu)通采用爐外精煉(liàn)技術、連鑄工藝、新(xīn)型軋🐉制和在線自(zì)動檢測及控制設(she)備等。
為了保證鋼(gang)的化學成分,降低(di)氣體和各種非金(jīn)屬加夾物的含量(liàng),采用大容量電爐(lu)或轉爐熔煉,采用(yong)🔞爐外鋼包精煉,使(shi)氧含量(質量分數(shu))降至(0.0021~0.0010)%,生産出超純(chún)淨鋼,從而大大提(tí)高了彈簧的設計(jì)和工作應力。
連鑄(zhù)生産工藝在彈簧(huáng)鋼生産中已被廣(guang)泛采用。連鑄可通(tong)過電磁攪拌、低溫(wen)鑄造等技術減小(xiao)鋼的偏析,減小二(er)次氧化,改善表面(mian)脫碳,使組織和性(xing)能穩定、均勻。
采用(yòng)分列式全連續軋(zhá)機,可提高尺寸精(jīng)度,表面質量,同時(shi)也可使鋼材沿長(zhang)度顯微組織均勻(yun)。在軋制過程中為(wei)了保證産品的表(biǎo)面質量采用在線(xian)自動✍️檢測和控制(zhi)。為了适合變截面(miàn)彈簧扁鋼生産而(ér)開發了奧氏體軋(zhá)制成形新工藝,即(ji)先将鋼加熱到奧(ào)氏體區再急冷至(zhi)亞穩奧氏體區進(jìn)行塑性加工并淬(cui)火處理。這種⭐工藝(yì)可使鋼在不降低(di)塑性的同時提高(gāo)強度。此外還有通(tōng)過軋後在線熱處(chù)理和表面硬化處(chù)理來提高彈簧鋼(gāng)的性能等。
(2)合金鋼(gāng)的發展 合金元素(su)的主要作用是提(tí)高力學性能❄️,改善(shan)工藝性能及賦予(yǔ)某種特殊性能。氣(qi)門彈簧和懸架彈(dàn)簧已廣泛應🆚用SiCr鋼(gāng)。Si是抗應力松弛最(zuì)好的合金🏃🏻元素,在(zai)SiCr鋼中添加V、Mo形成SiCrV和(hé)SiCrMo鋼,可💘以提高疲勞(láo)❓壽命和抗松弛性(xing)能。同時SiCr拉拔鋼絲(si),其在高溫下工作(zuò)時的抗松❗弛性能(néng),比琴鋼絲和重要(yao)用途碳素彈簧鋼(gang)絲要好。随着發動(dòng)機高速🌐小型化,抗(kàng)顫振✉️性能好、質量(liang)輕、彈性模量小的(de)Ti合金得到🆚了較為(wei)廣泛的📧應用,其強(qiang)度可達2000 MPa。
(3)低碳奧氏(shi)體鋼的發展 低碳(tan)奧氏體鋼38SiMnB是我國(guó)自主研💋發的一種(zhǒng)新型的高性能彈(dàn)簧鋼,在此基礎上(shang)開👉發的38SiMnVBE更具優越(yue)🙇♀️性,具有高👄強韌性(xing)、高淬透性、高應用(yong)性和高性能比。在(zài)進行超細晶粒控(kong)制軋制後,其抗拉(la)強度 =(2030~2140)MPa,屈💞服強度 =(900~2010)MPa,伸(shēn)長率 =(12~15)%,面縮率 =(48~55)%。為少(shǎo)片變截面闆彈簧(huang)提供了高性能的(de)材料。
(4)不鏽鋼的發(fā)展 我國是生産不(bú)鏽鋼的大國,随着(zhe)不鏽🌈鋼的生☁️産發(fā)展,自然也開發了(le)不少品種,目前已(yi)達50多種,,基本滿足(zu)了國内生産發展(zhǎn)的需要,對當前💋開(kai)發的一些新品種(zhong)作簡要說明。
1)奧氏(shi)體不鏽鋼體系的(de)初步形成。為了消(xiao)除碳元素造成的(de)不🈲鏽鋼晶界腐蝕(shí)疲勞,開發出低碳(tan)奧氏體不鏽鋼0Cr18Ni9和(hé)00Cr17Ni2Mo2。為了提高其特殊(shu)性能可加Cu、Ti、Nb、Mn、Cr、Si和N等元(yuán)素。
2)含氮不鏽鋼的(de)發展。 在不鏽鋼中(zhong)以氮代碳取得了(le)🍉成果。在奧🔱氏體不(bú)鏽鋼中N和C有許多(duō)共同特性。N穩定奧(ào)氏體的作用比Ni大(dà)📱,與C相當。N與Mn結合能(néng)取代比較貴的Ni。
在(zài)奧氏體中N也是最(zuì)有效的固溶強化(huà)元素之一。N與Cr的親(qin)💞和力要比C與Cr的親(qin)和力小,奧氏體鋼(gang)很少見到Cr2N的析☎️出(chu)。因此N能在不降低(di)👈耐蝕性能的基礎(chǔ)上,提高不鏽鋼強(qiáng)度。
3)超強鐵素體不(bú)鏽鋼的發展。 鐵素(sù)體不鏽鋼具有良(liáng)好的腐蝕性能和(hé)抗氧化性能,其抗(kàng)應力腐蝕性能優(you)于奧氏♊體不鏽鋼(gāng)。價格比奧氏體不(bu)鏽鋼便宜。但㊙️存在(zài)可💃焊性差、脆性傾(qīng)向比較🧑🏾🤝🧑🏼大的缺點(diǎn),生産和使用受到(dào)限制。通過降低鋼(gāng)中的碳和氮的含(hán)量,添加Ti、Nb、Zr、Ta等穩定化(hua)元素,添加Cu、AI、V等焊縫(féng)金屬韌化元素三(san)種途✨徑,可以改善(shàn)鐵素體鋼的可焊(han)性和脆性。
4)超級奧(ao)氏體鋼的發展。 超(chao)級奧氏體鋼指Cr、Mo、N含(han)量顯着高⚽于常❓規(gui)👣不鏽鋼的奧氏體(ti)鋼。其中比較着名(ming)的是含6% Mo的鋼(245S Mo)。這☁️類(lei)鋼具有✉️非常㊙️好的(de)耐局部腐蝕性能(néng),在海水、充氣、存在(zai)縫隙、低速沖刷🌈條(tiáo)件下,有良好的抗(kàng)點蝕性能(PI 40)和較好(hao)的抗應力腐蝕性(xìng)能,是Ni基合金和☀️钛(tài)合金的代用材料(liào)。
5)超馬氏體不鏽鋼(gang)的發展。 傳統的馬(mǎ)氏體不鏽鋼2Cr13、3Cr13、4Cr13和😄1Cr17Ni2缺(que)乏足夠的延展性(xìng),在冷頂鍛變形過(guo)程中對應力♉十分(fen)敏感,冷加工成形(xíng)比較困難。加之鋼(gāng)的可焊性比較差(cha),使用範圍受到限(xiàn)制。為克服馬氏體(tǐ)鋼的上述不足,近(jin)✍️來已找到✊一種有(you)效途徑,就是通過(guo)降低🙇♀️鋼的C、Ti含量,增(zeng)加Ni含量,開發一個(ge)新系列合金鋼——超(chāo)馬氏體鋼。這類鋼(gāng)抗拉強度高,延展(zhǎn)性好,焊接性能也(yě)得到改善,因此超(chāo)㊙️馬氏體鋼又稱為(wéi)軟馬氏體鋼或🔞可(ke)焊接馬氏體鋼。
(5)彈(dàn)簧鋼絲的發展 彈(dan)簧鋼絲經過100多年(nian)的發展,工藝🧑🏽🤝🧑🏻技術(shù)經曆了由鉛淬火(huǒ)到油淬火,現又發(fa)展到感應加熱淬(cui)火。再加上工🍉藝技(jì)術裝備不斷創新(xin)和完善,品種質量(liang)不斷更新。近來開(kai)發的閥門用彈簧(huáng)鋼絲感應加熱淬(cui)火和回火處理工(gōng)藝,試驗證明,由于(yú)感應加熱時間短(duan),淬火組織細小,鋼(gang)絲表面幾乎沒有(you)脫碳層,所以其塑(sù)性、韌性、抗松弛性(xìng)、斷裂韌性、延遲斷(duàn)裂抗力、疲勞壽命(mìng)等都☁️比油淬火回(hui)火鋼絲有較大提(ti)高。
另一種研究取(qǔ)得成效的超細晶(jing)粒形變熱處理鋼(gang)絲已能實地♻️應用(yòng),超細晶粒形變熱(rè)處理是組織超🈲細(xi)化與形變熱處理(li)相結合的一種複(fú)合強韌化工藝。它(tā)既💯可提高鋼絲的(de)力學性能,同時又(yòu)能改善鋼絲的表(biao)面質量。材料表面(mian)質量對疲勞性能(néng)影響很大。為了保(bǎo)證表面質量,對有(you)特殊要求的材料(liao)采用剝皮工藝,将(jiang)表層去掉0.1mm。對0.5mm深度(dù)的缺陷采用渦流(liu)探傷。對拔絲過程(chéng)表面産生✂️的凹凸(tu)不平,可用電解研(yán)🔞磨,使表面粗糙度(dù)降到 =(6.5~3.4) m。
(6)不鏽鋼絲的(de)發展 近年來國外(wai)不鏽彈簧鋼絲生(shēng)産發展較快。國内(nei)需求量增大的品(pin)種主要為1Cr18Ni9和0Cr17Ni7AI。
先進(jìn)的鋼絲生産工藝(yì)流程特點是盤條(tiáo)首先剝皮處理,去(qu)除熱加工在表面(mian)造成的缺陷,除第(dì)一次固溶處理後(hou)要進行酸洗外,整(zhěng)個冷加工過程均(jun1)保持光亮表面。
随(sui)着工藝的發展,不(bu)繡鋼絲生産流程(chéng)進一步簡化💛,将😘部(bù)分👌原屬金屬制品(pin)行業質量控制簡(jian)化,轉換為對盤條(tiao)質量的要求🥰。在粗(cu)🤞拉絲機後,應用清(qīng)潔球擦拭和水中(zhong)清洗🎯,去除表面塗(tu)層和殘餘潤滑膜(mo)。在光亮熱處理前(qian)配備電🌍解酸洗、堿(jiǎn)中和、水沖洗和烘(hong)幹裝置,徹底去除(chu)鋼絲表面油污,改(gǎi)善表面質量。
(7)形狀(zhuàng)記憶合金的開發(fa) 目前在彈簧方面(miàn)有應用前途的單(dān)向🏃🏻形狀記憶合金(jin),以50Ti和50Ni性能最好。形(xíng)狀記憶合金制成(chéng)的彈簧,受溫度的(de)作用可伸縮。主要(yao)用于恒溫、恒載荷(hé)、恒變形量的控制(zhì)系統中。由于是靠(kao)彈簧伸縮推動執(zhi)行機🐇構,所以彈🛀🏻簧(huáng)的工作應力變化(huà)🏃🏻較大。
(8)陶瓷的應用(yòng) 陶瓷的彈性模量(liang)高,斷裂強度低,适(shi)用于變形不大💁的(de)地方。目前正在開(kāi)發的有耐熱、耐磨(mo)、絕緣🌏性好💃的陶瓷(ci),應用的有超塑性(xing)鋅合金(SPZ),在常溫下(xia)具有高的強度。另(ling)外,還有高強度的(de)氮化矽,能耐高溫(wēn),可達1000℃。但陶瓷彈簧(huang)不适用于在沖擊(jī)載荷下工👣作。
(9)纖維(wei)增強塑料在彈簧(huang)中應用 玻璃纖維(wei)增強塑料(GFRP)闆簧在(zài)英、美和日本等國(guo)已廣泛應用,除用(yòng)于橫置懸架💋外,還(hái)可用于特殊輕型(xing)車輛,如賽車的縱(zong)置懸架。目前又研(yan)制成功了碳素纖(xiān)維增強塑料(GFRP)懸架(jià)彈簧,比金屬闆簧(huang)要輕20%。
關(guan)鍵詞:彈簧
注:以上(shang)資訊由永嘉縣三(sān)和彈簧有限公司(sī)整理發布 轉載請(qǐng)注明來源:https://aadj.cc/