1950MPa級(jí)彈簧鋼55SiCrA疲勞斷口夾雜物來(lái)源分析

彈簧的失效模式主要有斷裂（折斷）、變形（永久應(yīng)變）和損耗（腐蝕、磨損等）。疲勞斷裂是彈簧零部件早期失效的主要形式，具有突發(fā)性，往往導(dǎo)致災(zāi)難性后果。

汽車螺旋懸架簧現(xiàn)主要采用冷卷工藝生產(chǎn)，為滿足其1200MPa設(shè)計(jì)應(yīng)力要求，彈簧鋼絲抗拉強(qiáng)度至少達(dá)1900MPa甚至更高。當(dāng)彈簧鋼抗拉強(qiáng)度超過(guò)1800MPa時(shí)，夾雜物成為制約彈簧疲勞強(qiáng)度相應(yīng)提高的重要因素，而且其疲勞壽命對(duì)夾雜物的尺寸更加敏感。

邢臺(tái)鋼鐵有限公司的學(xué)者采用SEM-EDS對(duì)1950MPa級(jí)油淬火鋼絲Nakamura旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞斷口和彈簧疲勞斷口宏觀夾雜物的成分及尺寸分布進(jìn)行檢測(cè)，借助ASPEX Explorer自動(dòng)掃描電鏡對(duì)彈簧鋼55SiCrA盤(pán)條顯微夾雜物成分、尺寸及分布進(jìn)行檢測(cè)統(tǒng)計(jì)。通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，疲勞斷口宏觀夾雜物與鋼中顯微夾雜物成分近乎一致，表明其主要來(lái)源為脫氧產(chǎn)物和鋼渣反應(yīng)產(chǎn)物。并根據(jù)斷口夾雜物的尺寸分布特點(diǎn)推測(cè)此疲勞條件下夾雜物的臨界尺寸為20μm，最后指出采用夾雜物的塑性化生產(chǎn)工藝，借助結(jié)晶器流場(chǎng)優(yōu)化提高鑄坯表層潔凈度是后續(xù)改進(jìn)方向。

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