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摩托车大硬度压缩弹簧设计

  • 发布时间:2019-08-15

  • 编辑:东莞弹簧厂

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  提高设计应力,即通过选用直径小的高强度钢,可降低螺旋压缩弹簧的重量,从而降低成本。压缩弹簧随着摩托车性能要求的提高,对材料强度的要求也在提高,材料与强度如示。材料特征钢丝廉价,耐弹力减弱性比油淬的线低火回火处理压缩弹簧坯料强度的方法有:(1)通过添加合金元素以提高强度;(2)变更热处理条件以提高强度;(3)通过渗氮处理使表面强化。

  

  提高压缩弹簧材料的疲劳特性的有:(1)降低非金属夹杂物及表面缺陷;(2)细化奥氏体晶粒。

  

  提高抗弹性衰减性有:(1)压缩弹簧坯材的高强度化;(2)增加钢的抗回火性。

  

  合金元素对回火材料强度的影响如所示。显示了C、Si、Cr等强化元素对抗拉强度的影响。

  

  由于钢中含C量在0.6%以上,更高淬火硬度基本不变,淬火回火压缩弹簧钢的化学成分含C量一般在0.5%—0.6%,为改善抗弹性衰减性及淬火性添加Si、Cr、Mn等合金元素,提高强度最简单的方法是降低回火温度,但不能单纯凭降低回火温度,还应研究化学成分。

  

  为细化晶粒在增加含碳量的同时添加钒,钒以VC弥散分布,防止奥氏体的晶粒粗大,另外由于钒在450℃以上回火时的二次析出硬化,提高了抗回火性,从而提高了强度,同时钦和妮对细化晶粒也很有效。压缩弹簧坯材可以整体强化,也可以通过渗氮等表面处理,以提高表面硬度,增加表面压应力,从而提高疲劳寿命。合金元素对渗氮硬度的影响。

  

  由于渗氮处理是扩散热处理,为提高硬化层,提高处理温度是合理的,但是随着表面硬度提高的同时心部硬度会降低,为解决此问题添加Mo、V以提高抗回火性。压缩弹簧用钢丝的高强度化方法气门压缩弹簧材料一部分是经拉拔加工后的高碳钢丝,主要是用淬火回火处理的油回火线,另外缓冲压缩弹簧有用回火线冷卷成型的也有热卷成型的。

  

  提高淬0.5-1.0合金添加量。阻碍提高强度的因素随着抗拉强度的提高,当达到一定程度时,抗拉强度与疲劳强度失去比例关系,原因是夹杂物及表面缺陷造成的。可知有害夹杂物细化对提高强度下的疲劳强度是必要的。如减小A12O3系氧化物,加强表面质量检查,控制制造过程表面脱碳等都有利于提高压缩弹簧质量。

  

  游离石墨破坏了金属基体的连续性,降低了固溶体中的含碳量,影响压缩弹簧的疲劳寿命;自由铁素体。淬火加热温度偏低,铁素体未充分溶解,淬火后出现马氏体与铁素体混合物,自由铁素体的存在降低了压缩弹簧的强度和疲劳寿命;组织粗大。

  

  淬火温度过高得到粗大马氏体及残余奥氏体。晶粒粗大将使材料脆性加大,使压缩弹簧在使用过程中产生断裂;羽毛状组织。淬火冷速可低,会形成羽毛状的贝氏体组织;带状组织。原材料存在带状组织,淬火回火后仍有带状痕迹。这种组织及成分的不均匀性,在局部薄弱区域将引起应力集中,从而降低疲劳寿命。

  

  显微组织缺陷表面脱碳。材料经多次加热退火,若保护不好,材料表面常有脱碳现象,将降低材料的疲劳寿4压缩弹簧使用及选用时的注意事项l)为保证材料内部组织的均一性,材料应有足够的淬透性,考虑到热成形螺旋压缩弹簧的质量效果,添加Cr以提高淬透性;调整回火温度可得到不同硬度,但是回火温度的变化,其它性质也要变化。

  

  例如淬火不充分时残留奥氏体多,随着回火温度提高,奥氏体分解会减少。奥氏体量多,耐力降低,抗弹力减弱性变差;冷成形压缩弹簧由于加工应变发生残余应力,为消除残余应力,提高机械性能和疲劳强度,要进行低温退火。低温退火过高会降低材料强度与疲劳强度,要选择适宜的低温退火。

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