彈簧鋼現(xiàn)狀和發(fā)展方向
發(fā)布日期：2018-07-24 瀏覽次數(shù)：665
彈簧鋼現(xiàn)狀和發(fā)展方向
彈簧鋼主要用于汽車、發(fā)動(dòng)機(jī)制造業(yè)以及鐵路行業(yè)。目前，中國(guó)彈簧鋼產(chǎn)品存在的問題是，中低端產(chǎn)品過剩，及特殊品種缺乏；中國(guó)彈簧鋼在純凈度、抗疲勞性、表面質(zhì)量以及質(zhì)量穩(wěn)定性等方面與國(guó)外存在較大差距，無法滿足乘用車懸架簧、氣門彈簧、鐵路及重載貨車彈簧等對(duì)彈簧鋼性能的要求。中國(guó)次及深加工彈簧鋼仍然依賴進(jìn)口。進(jìn)口品種主要為轎車用彈簧鋼、鐵道用彈簧圓鋼、油泵閥門彈簧鋼絲等。
雖然降低鋼中氧及夾雜物含量是獲得純凈鋼的一種途徑，但是要想得到零夾雜的彈簧鋼比較困難，為此有研究者提出了氧化物冶金技術(shù)，這是一種有效的晶粒細(xì)化的方法，是實(shí)現(xiàn)鋼鐵材料強(qiáng)度與韌性成倍提高的有效方法。它利用鋼中細(xì)小彌散的高熔點(diǎn)非金屬夾雜物，主要是氧化物、硫化物以及氮化物，作為晶內(nèi)鐵素體的形核核心，從而起到細(xì)化晶粒的作用。國(guó)內(nèi)外已經(jīng)對(duì)Ti、Zr氧化物體系做了系統(tǒng)的研究，認(rèn)為含鈦氧化物是理想的。在奧氏體晶粒內(nèi)鈦的氧化物質(zhì)點(diǎn)成為針狀鐵素體有效形核地點(diǎn)，促進(jìn)晶內(nèi)鐵素體形成。但是，由于鋼種成分的限制，鈦氧化物冶金的推廣受到了限制。近幾年開始對(duì)稀土元素進(jìn)行研究，可以利用稀土元素的強(qiáng)脫氧脫硫能力及產(chǎn)物熔點(diǎn)高的特點(diǎn)來研究稀土氧化物對(duì)鋼材性能的影響。
汽車行業(yè)對(duì)懸簧強(qiáng)度的要求越來越高，設(shè)計(jì)應(yīng)力提高到1100-1200MPa，為此日本開發(fā)出添加合金來提高強(qiáng)度和提高耐腐蝕疲勞強(qiáng)度的鋼材。中國(guó)彈簧鋼無法滿足乘用車懸架簧用鋼性能需求，強(qiáng)度1200MPa及以上懸架彈簧產(chǎn)品用彈簧鋼全部依賴進(jìn)口。然而，近年來，為規(guī)避資源風(fēng)險(xiǎn)、降低成本和實(shí)現(xiàn)原材料的化供給，強(qiáng)烈要求使用標(biāo)準(zhǔn)鋼（SAE9254）維持高強(qiáng)度，而且強(qiáng)烈要求提高鋼的韌性，因此越來越多地采用噴丸硬化處理取代處理費(fèi)用高的表面硬化熱處理。噴丸硬化處理將壓縮殘余應(yīng)力作用于表面，可提高抗疲勞強(qiáng)度，減小表面缺陷的影響程度，因此近年來將它視為表面處理*的技術(shù)。隨著表面強(qiáng)化技術(shù)的發(fā)展，懸簧的設(shè)計(jì)應(yīng)力也達(dá)到了1200MP*。預(yù)計(jì)今后對(duì)高強(qiáng)度懸簧用鋼的強(qiáng)度、韌性和耐腐蝕性及耐用性的要求將越來越高。未來，隨著汽車輕量化，發(fā)展高強(qiáng)度、優(yōu)良抗彈減性能和抗疲勞性能的汽車懸架用彈簧鋼是提高中國(guó)裝備零部件自主配套能力、有效替代進(jìn)口的必然趨勢(shì)。
未來，為滿足彈簧*部件國(guó)產(chǎn)化的發(fā)展需求，應(yīng)不斷開發(fā)高性能彈簧鋼產(chǎn)品，一方面是向高強(qiáng)度方向發(fā)展，要求在高應(yīng)力下同時(shí)提高疲勞壽命和抗松弛性能；另一方面是向功能性方向發(fā)展，根據(jù)不同的用途，要求具有耐蝕性、非磁性、導(dǎo)電性、耐磨性、耐熱性等。
