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Si、Mn等合金元素对组织及力学性能影响

来源:百乐汇电玩游戏中心   发表时间:2015/1/29 8:37:26
简要概述:Si、Mn等合金元素对组织及力学性能影响

 为提高燃料利用率,汽车阀簧和悬簧趋于小型和轻量化,弹簧用钢的强度进一步增加。但是,高强度化的钢材对于腐蚀凹痕和缺陷等的缺口敏感性高,所以要求改善延韧性。目前,对JIS标准弹簧钢(例如,Si-Cr系、Si-Mn系和Si-Cr-Mn系)的化学成分,提出了添加改善韧性和抗腐蚀性的元素Ni以及细化晶粒和提高抗延迟断裂性的元素(V、Ti)。但是,这些钢材大多含有稀土金属,所以易受资源枯竭和需求波动的影响,高成本成为问题。因此,要求使用货源充足、价格便宜的普通弹簧钢实现高强度和高延韧性兼顾的组织控制技术。

  普通弹簧钢水平的含C、Si钢进行等温淬火处理,如果贝氏体组织转化,就会含有大量的残余奥氏体。残余奥氏体如果负荷应力,就会转变为马氏体,引起伸长率变大和韧性提高的相变诱导塑性现象的产生,因而认为添加Si钢可获得高延韧性。

  将厚度1mm的普通弹簧钢SUP6(Si-Mn系)板材等温转变,获得贝氏体和残余奥氏体双相混合组织,残余奥氏体量越多,其延性越大,发现由于塑性形变,残余奥氏体一部分诱发转变为马氏体。虽然有关于等温淬火处理的中碳钢,Si、Mn等合金元素对组织及力学性能影响的研究,但对组织和力学性能相关性的研究报告较少,没有关于普通弹簧钢方面的报告。

  为此研究了等温淬火处理的普通弹簧钢SUP12(Si-Mn-Cr系)的组织和力学性能,介绍了含有残余奥氏体和马氏体的下贝氏体组织显示出的良好强度-延展性平衡。以S55C材为基准,对增加Cr及Si含量的普通弹簧钢,观察了等温淬火处理后的显微组织。由于增加了Cr、Si含量,抑制了碳化物(渗碳体)的形成,残余奥氏体比率增加。但是,没有对这些等温淬火处理材的力学性能进行深入研究。
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