悬架弹簧用sae9259钢的组织和弹性减退特性的研究

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1、摘要本文首先针对轿车悬架弹簧出现的沿晶断裂现象，对所用钢SAE9259的热处理工艺进行优化。通过实物试验的验证，认为降低加热温度可以提高回火屈氏体的韧性，从而提高疲劳寿命的稳定性，避免出现失效弹簧的沿晶脆性断裂。并且优化工艺已被厂方应用在实际生产。然后为了进一步提高悬架弹簧的使用性能，通过在345℃等温4分钟和8分钟得到回火马氏体和下贝氏体的复合组织，硬度值比回火屈氏体稍低，冲击韧性值都比回火屈氏体高。这说明具有适当含量下贝氏体的复合组织，能够具有比回火屈氏体更高的冲击韧性值，从而通过提高其抵抗临界过载的能力，改善抗疲劳性能

2、。在强韧化处理的基础上，针对高强度悬架弹簧高应力化的特点，把研究相关组织的弹性减退特性作为重点。在评估了历史上的各种测试弹性减退的试验方法之后，从分析弹簧服役时的运动方式必然造成滞弹性入手，指出滞弹性是造成弹性减退的根本原因。因而提出了一种用试样测试弹性减退的新方法，即采用控制总应变，以弹性滞后环包围的面积来表征滞弹性所耗散的能量，来量化弹性减退的能量效应。并由此发现，循环应变硬化指数nI与组织本身强度有关，回火届氏体比复合组织抵抗弹性减退的能力强。但在复合组织中，由于回火马氏体和下贝氏体交互作用而产生循环硬化，会延缓弹性减

3、退的进程。单一的马氏体经中温回火后得到的回火屈氏体组织，会通过循环软化而发生弹性减退。弹性减退是在弹性变形范围内，滞弹性引起的微塑性应变累积而产生的能量耗散。因出现了弹性应变之外的微塑性应变，所以造成了弹性减退。任何减小微塑性应变的措施都会提高抵抗弹性减退的能力。弹性减退是在疲劳载荷下，微塑性变形累积的宏观现象，是微观的应变损伤。关键字：弹性减退滞后弹性马氏体下贝氏体弹簧钢AbstractThearticlefirstoptimizedtheheattreatmentofSAE9259steelforsedansuspens

4、ionspringduetothepreviousrupturealongtheboundary．Basedontheresultofsuspensionspringtest，itisbelievedthatdecreaseinheattemperaturewouldenhancetheductileoftemperedtroostite，thereforekeepstabilityoffatiguelife，andavoidtorupturealongtheboundary．Theoptimizedprocesswasap

5、pliedinthemassproductionprocess．Theninordertoimprovethepropertiesofsuspensionspringinuse，theduplexmicrostructureoflowerbainiteandmartensitewasobtainedthroughisothermalheatingat345。Candholdingfor4and8minutes．Theduplexmicrostmcturehadalowerhardnessthantemperedtroosti

6、te，buthigherimpactductilethantemperedtroostite．Theresultshowedthatheduplexmicrostructurewithproperlowerbainite，wouldobtainhigherimpactductilethantemperedtroostite，thereforeimprovefatiguepropertybyenhancingtheresistancetothecriticaloverload．Thestudyonthesaggingofrel

7、atedmicrostructurebecameveryimportant，becauseofhigherstressdevelopmentofhighstrengthsuspensionspringonthebasisofstrengtheningtreatment．Ontheresultoftheevaluationofvarioussaggingtestmethodsinhistory,itstartedtoanalysistheanelasticity,whichistheaffirmativeresultofmot

8、ionstyleofspringinservice，andpointedoutthatanelasticityistherealcauseofsagging．Thereforeanewmethodwasproposedtotestsaggingbysamples，i．e．theareaof