55CrSi弹簧钢失效分析与研究

本文利用扫描电镜对弹簧钢的金相组织、断口及表面进行观察分析,研究其失效原因,结果表明此弹簧钢断裂为早期疲劳断裂,裂纹源萌生于并圈处,由于该处间隙过小,一则不能保证喷丸的效果,二则增加疲劳过程的接触疲劳应力及加重表面损伤,另外该处喷丸微细粒子未清洗干净,相当于表面有一夹杂在运行时遗留在并圈处表层,导致表面损伤,并诱发微裂纹而导致弹簧早期疲劳断裂。

55CrSi弹簧钢的带状偏析及其消除

对弹簧中出现的异常白亮条带状组织进行了分析,其组织主要是由带状偏析引起。带状偏析是连铸过程中电磁搅拌工作不正常和结晶速度发生波动而造成的,通过合适的热处理工艺可以减轻偏析的危害。

汽车悬架弹簧用55CrSi盘条一火成材工艺的开发

介绍了杭州钢铁集团公司采用电炉→连铸→高线轧制一火成材新工艺开发汽车悬架弹簧用55CrSi 盘条的情况。对该盘条的化学成分、表面质量、金相组织、夹杂物含量和力学性能等指标检测结果表明,盘条的表面质量、脱碳层、力学性能等指标达到了国产同类产品的先进水平,可满足不同制簧工艺的要求,弹簧疲劳寿命达到汽车悬架弹簧国家标准规定。

弹簧钢55CrSi连铸坯变形抗力数学模型

用Gleeble-1500热模拟试验机研究了弹簧钢55CrSi(%:0.54C、1.37Si、0.70Cr)320mm×280mm连铸坯950～1150℃塑性变形抗力。分析了变形速率(1～10 s^(-1))、变形程度(0.2～0.5)和变形温度对该钢变形抗力的影响,建立了55CrSi钢变形抗力数学模型。通过模型计算值和实测值对比和回归分析表明,回归方程高度显著,具有良好的曲线拟合特性。

55CrSi弹簧断裂原因分析

为了找出材质为55CrSi泵下体内部弹簧的断裂原因,利用体视显微镜、扫描电子显微镜对断裂弹簧的裂纹形态及断口表面进行宏微观观察。结果表明:弹簧的断裂失效模式为疲劳断裂;裂纹起源于弹簧丝表面,是由弹簧丝制备及加工过程中形成的凹痕及折叠缺陷引起的;另外,弹簧丝表面喷丸质量较差,造成较大的应力集中,弹簧运行过程中,在交变载荷作用下,疲劳裂纹从弹簧丝表面向内扩展,最终导致弹簧断裂。

55CrSi淬回火弹簧钢丝奥氏体化相变规律研究

对Φ5.0mm55CrSi弹簧钢丝分别采用奥氏体化时间1.0,1.5,2.0,2.5,3.0,3.5min加热处理后,进行铅浴回火,对钢丝相变规律进行研究。Φ5.0mm55CrSi冷拉钢丝在展开式连续生产线上进行淬回火热处理时,相变过程分为6个阶段:回复;小部分片状渗碳体转变为球状或短棒状;大部分片状渗碳体转变为球状或短棒状加局部出现奥氏体;奥氏体上分布较多残留球状未溶碳化物;残留球状碳化物溶解消失;奥氏体成分均匀化。

55CrSi油淬火回火弹簧钢丝卷簧断裂分析

Ф7.2 mm 55CrSi油淬火回火弹簧钢丝卷簧过程中断裂。采用带能谱的场发射扫描电镜、金相显微镜和显微硬度计等设备对样品进行分析。结果表明:由于生产油淬火回火弹簧钢丝的弹簧钢线材心部存在严重的成分和组织偏析,造成其冷拔过程中心部偏析带上产生许多"V"字形微裂纹,并遗传到油淬火回火成品弹簧钢丝上,较大的"V"字形裂纹在冷卷簧时强大的外力作用下,迅速扩展形成喇叭状断口。

55CrSi弹簧钢丝电解磷化工艺研究

通过对55CrSi弹簧钢丝电解磷化工艺的研究表明:电解磷化膜存在阴阳面现象;连续电解磷化时磷化膜结合力差;采用“磷化+擦拭+磷化”的方式磷化,磷化膜厚度增加较快,比相同条件下连续磷化膜厚度至少多一倍,且磷化膜结合力好;电解磷化时,不管是连续还是“磷化+擦拭+磷化”的方式,磷化时间越长,膜层越厚.电解磷化膜形貌为棒状晶粒,呈交错分布,其磷锌比为1∶3.09,组分非常接近磷酸锌,但在钢丝表面缺陷较深处无法形成完整膜层,会有少量气孔存在.

55CrSi螺旋弹簧端部钻孔工艺研究

使用55CrSi弹簧钢丝制作的螺旋弹簧,对其端部钻孔时装夹、定位困难,使用常规夹具容易使其发生塑性变形而影响后续使用,同时弹簧钢丝硬度值较高,钻削时效率低下,刀具磨损严重。针对上述问题,设计了钻孔工装,将弹簧端部装夹在工装的圆弧形槽中进行钻削,避免了装夹导致的塑性变形,高硬度钻模套的使用,起到了定位作用,保证了加工精度,并通过对其端部进行局部热处理,达到软化的目的,在实际生产中提高了生产效率,降低了生产成本。

55CrSi弹簧钢的氢脆断裂分析

采用宏观和微观分析方法对3件失效的55CrSi钢弹簧的加工工艺和断口进行分析。结果表明3,件失效宏观断口均为脆性断裂,断裂源位于弹簧圈内侧,微观断口是沿晶脆性开裂且有许多内裂纹;失效弹簧均发生在热处理后的酸洗和镀锌处理工艺。失效的主要原因是,酸洗和电镀后氢渗入高强度弹簧钢基体,在弹簧圈内侧的拉应力作用下,经过一段时间后发生的氢致延迟脆断。同时提出了一些减少氢致延迟脆断的建议。

55CrSi弹簧断裂原因分析

为了找出材质为55CrSi的阀门弹簧的断裂原因,采用光电直读光谱仪、光学显微镜、扫描电子显微镜对该弹簧断裂处进行了化学成分、宏观、微观等分析。结果表明:该弹簧的断裂属于疲劳断裂,由弹簧表面磨损和表面脱碳引起。

悬架弹簧压并过程断裂的原因分析

对55CrS i油淬火回火弹簧钢丝绕制的弹簧在压并时出现的断裂进行检测分析,研究结果显示,如果工艺或操作不当、磨削力量过大会产生马氏体(M)及裂纹,导致弹簧早期失效。建议对磨削后磨削面呈蓝黑色的弹簧再一次回火处理并检查是否存在缺陷。