沉淀硬化不锈钢弹簧脆性断裂原因

某沉淀硬化不锈钢弹簧发生脆性断裂。采用宏观观察、氢元素含量测试、金相检验、硬度测试、扫描电镜及能谱分析等方法分析了该弹簧断裂的原因。结果表明:在进行表面钝化处理过程中,弹簧发生了渗氢现象,经除氢处理后弹簧仍含有少量的氢元素,在应力作用下,弹簧萌生了氢致脆性微裂纹,裂纹不断扩展,最终导致弹簧发生过载断裂。

某航空密封件波形弹簧模态分析

该项目以0Cr17Ni7Al不锈钢波形弹簧为研究对象,利用CATIA软件进行建模并导入ABAQUS软件中进行有限元分析,获得其0~12阶模态特性。基于实际压缩高度分析受力情况的波形弹簧自振频率,并对2种自由态以及工作状态的弹簧仿真结果进行对比,得到固有频率的数据以及振形图。为不同情况下弹簧种类的选择提供一定参考。

Investigation of the Microstructure of Rolled Semi-Solid Steel

In this paper, spring steel-60Si2Mn and stainless steel-1Cr18Ni9Ti were rolled one pass in the semi-solid state. The microstructural evolution during rolling of the steels with different solid fraction was investigated. The experimental results showed that the manner of liquid and solid phases flowing and deforming was different. During rolling, most of solid phases remained in the center of the rolled specimens, while liquid phase flowed to the edge, which resulted in the macrosegregation of liquid and solid phases. Only the amount of solid fraction reached a certain value, were the solid phases deformed and flattened.

不锈钢弹簧蠕变与应力松弛行为研究

为了研究电力高压开关柜触头抱紧不锈钢弹簧的蠕变与应力松弛行为,建立不锈钢材料的蠕变本构方程,并建立不锈钢弹簧的有限元模型,对蠕变与应力松弛行为进行模拟,分析温度和丝径对不锈钢弹簧蠕变行为的影响。结果表明,环境温度越高,不锈钢弹簧的蠕变应变越大;不锈钢弹簧服役温度从25℃提高至320℃,24 h蠕变应变增大5倍;丝径增大,不锈钢弹簧的应力减小,蠕变应变也随之减小;丝径从0.8 mm增大至1.1 mm,24 h蠕变应变从0.8%减小至0.09%。

奥氏体不锈钢弹簧丝的大变形拉拔强化

借助于光学显微镜和X射线衍射仪等研究了奥氏体不锈钢弹簧丝在经过97.7%的大变形后抗拉强度高达1980 MPa的强化现象。结果表明,钢丝的硬度和抗拉强度随着变形量的增加而升高。在大变形量时,沿拉拔方向的组织趋向纤维化,变形马氏体的体积分数在增加,拉拔钢丝的抗拉强度值升高的幅度增加。分析认为变形强化,纤维组织强化和马氏体相变强化是大变形强化的主要原因。

薄壁不锈钢管环压接头成形分析

简要介绍了薄壁不锈钢管环压接头的成形工艺,以ANSYS有限元分析软件中的LS-DYNA模块为平台,运用有限元动态显式和静态隐式方法,模拟了薄壁不锈钢管环压接头的承口成形过程。分析成形过程中管件的轴向尺寸变化,卸载完成后管件的回弹现象,以及成形过程中产生的应力集中现象。通过分析其变形过程确定管坯零件和相应模具的补偿尺寸,以及工艺流程中的注意事项。研究结果能有效的指导薄壁不锈钢管环压接头承口成形的模具设计和加工工艺的优化,极大缩短了产品开发和模具设计周期。

无磁不锈钢触指弹簧制造技术研究

采用130M无磁不锈钢制造开关柜产品上的梅花触指弹簧,将130M无磁不锈钢丝弹簧进行回火处理,系统研究了回火温度和时间对材料的硬度、拉伸性能以及弹簧样件特性值的影响,并通过盐雾实验研究其耐腐蚀性能。结果表明,130M无磁不锈钢弹簧的回火工艺温度范围较宽,回火后的130M钢丝的硬度和抗拉强度提高,弹簧特性值接近理论计算值的上限,弹簧的尺寸、特性值和外观质量满足技术要求。

1Cr18Ni9不锈弹簧钢丝冷拔组织分析

1Cr18Ni9不锈弹簧钢丝拉拔过程中的强化形式主要是形变强化,强化效果由3种因素造成:奥氏体加工硬化、形变诱发马氏体强化和马氏体加工硬化,其中形变诱发马氏体强化是主要因素。经过总压缩率为43.7%拉拔后,在白亮的奥氏体基体上有黑色的呈板条分布的马氏体;经过总压缩率为75%拉拔后,奥氏体进一步转化为马氏体,板条状的马氏体大部分发生扭曲变形;经过超过90%总压缩率拉拔后,横截面上晶界遭到破坏,晶粒更加细小,形变马氏体数量明显增加,纵截面上细小的马氏体纤维中间出现白亮的奥氏体细小纤维组织。X射线衍射分析表明:经过不同总压缩率拉拔的钢丝衍射图谱中出现了明显的马氏体衍射峰ε和α′,随着总压缩率的增大,奥氏体衍射峰强度逐渐降低,马氏体衍射峰强度则逐渐增加。当总压缩率为96%时,马氏体组织的体积分数达到97.63%。

奥氏体不锈压缩螺旋弹簧抗应力松弛性能研究

研究了１Ｃｒ１８Ｎｉ９奥氏体不锈钢丝压缩螺旋弹簧去应力退火、热强压及电强压处理对其组织及应力松弛性能的影响规律，测定了弹簧在不同温度下的应力松弛动力学曲线，用微机回归了这些曲线的动力学方程，并预测了工作１０年后弹簧的负荷损失率。最佳去应力退火工艺为４００～４３０℃、４５ｍｉｎ；最佳热强压处理工艺为２００℃、３１４Ｎ、３ｈ。对弹簧应力松弛动力学、热力学及机理进行了讨论。

不锈弹簧钢的发展

随着工业生产的发展，不锈弹簧钢的用量不断增加，并日益需求更小规格的钢材。通过理论和生产工艺的研究，开发了一系列新的不锈弹簧钢，其强度、耐蚀性、磁性、加工性能等都有明显提高。

304不锈钢饮水机水阀弹簧断裂失效分析

304不锈钢饮水机水阀弹簧在使用过程中发生断裂,造成饮水机供水中断,发生干烧,引起火灾。为了保障用水安全,采用宏观形貌、化学成分、金相显微组织以及扫描电镜微观形貌等分析方法,对发生断裂的弹簧进行了失效原因分析。结果表明:外表面有划伤并且在水阀的使用过程中产生微裂纹向内扩展,作为疲劳源,在后续应力作用下发生疲劳扩展,最终在剩余强度不够的情况下发生塑性失稳断裂。基于分析结果,建议加强对弹簧生产和安装过程的管控。

304不锈钢圆柱弹簧冷变形后退火工艺研究

通过对304不锈钢丝冷卷所制成的圆柱弹簧进行不同工艺的退火,对比冷卷变形前后的组织形态和性能,研究304不锈钢丝冷卷硬化后的退火软化规律和机理,最终确定最优的退火工艺参数。实验表明,冷加工后304不锈钢丝强度明显增加,但塑性降低,在低温下退火,组织形态没有明显变化,退火软化效果不明显;在高温下退火并且在水中冷却,由于组织发生了再结晶变化,因此组织晶粒大小均匀,有明显的软化效果。最终经过比较,选择在1020～1150℃下退火并水冷3 min。

马氏体时效不锈钢片簧抗应力松弛处理及松弛失效寿命预测

对马氏体时效不锈钢片簧的几种抗应力松弛处理（时效、热强弯及电强弯等）工艺进行研究，测绘了不同温度下片簧应力松弛动力学曲线，拟合了这些曲线的动力学方程．结果表明，该钢片簧的应力松弛动力学曲线符合著名的Ｌｉ方程．利用这些方程外推了长时间的应力松弛值，预测了片簧松弛失效寿命．片簧经２００℃、０．５ｈ热强弯处理后能获得最佳的抗应力松弛性能，皇冠尾翼片簧约束下储存１０年后，其挠度损失率小于５％，完全满足设计和使用寿命要求．

双相体不锈钢筋与混凝土黏结性能试验及有限元模拟

通过对11组共66个双相体不锈钢筋混凝土试件进行中心拉拔试验,研究混凝土强度、钢筋直径、锚固长度、保护层厚度及配箍率对双相体不锈钢筋混凝土黏结锚固性能的影响,并与普通碳素钢筋做对比试验。基于试验结果,根据混凝土力学的Ottosen准则及微观传力模型,统计回归出双相体不锈钢筋黏结强度计算公式。运用ABAQUS有限元分析程序,利用非线性弹簧单元,对双相体不锈钢筋与混凝土之间的黏结滑移进行有限元模拟分析。结果表明,双相体不锈钢筋与普通碳素钢筋在混凝土中的黏结性能相似;荷载-滑移曲线的模拟结果与试验结果符合较好。

影响不锈弹簧疲劳性能因素分析

汽车门锁用WPBφ0.80 mm不锈弹簧在做锁体寿命试验时,同批次寿命差异较大。对疲劳寿命为28723次的弹簧断口进行分析,弹簧表面出现纵向裂纹;对原料晶粒度进行测定,疲劳寿命为17万～18万次的原料晶粒度为6.5级,疲劳寿命约23万次的原料晶粒度为9级。通过采用新旧模具生产的弹簧钢丝加工成扭簧后,疲劳寿命分别约24万次和22万次。采用酸浸试验加强对原料的检测,选择细晶粒原料,提高模具质量等措施可有效提高扭簧的疲劳寿命。

一种大型U型件弯曲模具的设计和试验

高强度不锈钢的弯曲成型特性和低强度金属材料的弯曲成型特性不同,通过对一种大型U型工件的折弯成型模具的设计和试模以及模具的改进过程,阐述了这类材料弯曲成型模具设计的方法,并从中总结出了对于类似模具设计过程中应注意的事项。

表面质量对不锈钢弹簧耐锈蚀性能的影响

以304H不锈钢弹簧为例,采用扫描电镜和能谱仪,对比分析了锈蚀区和正常区的微观形貌和化学成分。结果表明,拉拔钢丝的表面损伤或储运过程的表面划伤、弹簧加工过程中的机械划伤是导致弹簧表面局部形成棕红色腐蚀锈斑的主要原因。划伤区域的长度和深度对锈蚀区域的大小和深度影响较大,锈蚀区C、O、S含量显著升高,Cr、Fe含量显著降低,Ni、Si、Mn元素缺失。锈蚀产物结构呈块状或疏松状,为电化学反应形成的多元非金属富C(S、O)化合物。

不锈钢弹簧针振动镀金工艺

振动电镀机是一种新型的散件电镀设备,特别适用于针状、柱状微小零件及薄片状零件的电镀。振动电镀具有镀层厚度均匀、成品率高等优点。介绍了振动电镀的工作原理以及不锈钢弹簧针振动镀金工艺流程及各工序操作要点。性能测试表明,反复弯曲后镀层无脱落;通过(235±2)℃、3s焊锡实验,沾锡面积比大于95%;经过72h中性盐雾实验,镀层外观无明显变化。

1Cr18Ni9不锈钢丝耐腐蚀性能检测方法探讨

采用盐雾试验检测的院Ф0．90mm1Cr18Ni9不锈钢丝耐腐蚀性能结果和客户加工成弹簧后的检测结果相差很大。为了找到与客户试验结果相匹配的试验方法，采用线性极化法测量阻抗值来检测不锈钢丝耐腐蚀性能。采用三电极体系，试样为工作电极，Pt为辅助电极，饱和甘汞电极（SCE）作为参比电极，饱和甘汞电极的扫描区间为-10～10mV，扫描速率为0．166mV／s，对试样进行线性极化曲线测试。经过比对分析：用线性极化法测量阻抗值的测量结果稳定，检测结果和客户的抽检结果一致。

不锈钢拉簧断裂失效分析

某304不锈钢拉簧在疲劳试验过程中发生了断裂。通过宏观形貌分析、金相显微组织分析、化学成分分析及扫描电镜微观形貌分析等方法,对发生断裂的不锈钢拉簧进行了失效原因分析。结果表明:拉簧表面制造过程中产生的划伤是造成该不锈钢拉簧发生疲劳断裂的根本原因。