汽车板簧在汽车行驶过程中承受各种应力的作用,其中以反复弯曲应力为主,绝大多数是疲劳破坏。所以要求汽车板簧钢应有高的弹性极限以及弹性减退抗力好,较高的屈强比,为防止在交变应力下发生疲劳和断裂,弹簧应具有高的疲劳强度和耐蚀等性能。其性能要求:σ0.2≥1160MPa;σb≥1280MPa;δ10≥5%;ψ≥25%,而且,同样材料处理是否正确,其寿命相差也很大。 备选材料钢号有:20Cr、40CrNiMn、60Si2Mn、65Mn。下面比较一下这四种材料的性能及用途。 1、20Cr 该钢是我国目前产量最大的几个合金结构钢之一,用途广泛。硬度较高。且此钢比相同含碳量的碳素钢具有较好的淬透性、强度和韧度。为了提高该模具钢的耐磨性,常进行渗碳处理,然后进行淬火和低温回火,从而保证模具表面具有很高硬度、高耐磨性而心部具有很好的韧度。 常用于制造截面小于30mm的、形状简单的、转速较高的渗碳件或氰化件,如活塞销、小轴等;也可以用于调制钢零件。 2、40CrNiMn 高淬透性的调质钢,有高的强度、韧度和良好的淬透性和抗过热的稳定性,但白点敏感性高,有回火脆性。焊接性较差,焊前需经高温预热,焊后需消除应力,经调质后使用。 应用:一般制作强度高、塑性好的重要零部件,氮化处理后制作特殊性能要求的重要零件,如轴类、齿轮、紧固件等;在低温回火或等温回火后可作超高强度钢使用。 3、 60Si2Mn 由于硅含量高,其强度和弹性极限均比55Si2Mn高抗回火稳定性好,淬透性不高,易脱碳和石墨化。主要用作汽车拖拉机上的板弹簧、螺旋弹簧等。也用于制造承受交变载荷及高应力下工作的重要弹簧、抗磨损簧等。 4、65Mn 钢中加入锰为0.8%~1.2%,使淬透性和综合性能有所提高,脱碳倾向减小,但有过热倾向及回火脆性,易出现淬火裂纹。且锰钢价格便宜,资源丰富。 应用:(1)可用于普通模具弹簧;(2)冷冲模具凸模;(3)弹簧环、汽门簧。 通过以上比较,我们发现60Si2Mn淬透性号、弹性极限、屈强比和疲劳极限均较高,能符合汽车板簧的性能要求。【lrz】 |