隨著液壓閥彈簧應用技術的發展,對液壓閥彈簧材料提出了更多的要求。主要是在高應力下的提高疲勞壽命和抗松弛性能方面;其次是根據不同的用途,要求具有耐蝕性、非磁性、導電性、耐磨性、耐熱性等方面。為此,異形彈簧材料除開發了新品種外,另從嚴格控制化學成分,降低非金屬夾雜,提高表面質量和尺寸精度等方面取得了有益的成效。
(1)異形彈簧鋼生產工藝的發展為了提高異形彈簧鋼的質量,工業發達中國已普通采用爐外精煉技術、連鑄工藝、新型軋制和在線自動檢測及控制設備等。
為了(le)保證鋼(gang)的化學成分,降低氣體和各種(zhong)非(fei)金屬加(jia)夾物的含(han)量(liang)(liang),采用大(da)(da)容量(liang)(liang)電爐或轉(zhuan)爐熔煉(lian),采用爐外鋼(gang)包精煉(lian),使氧含(han)量(liang)(liang)(質量(liang)(liang)分數(shu))降至(zhi)(0.0021~0.0010)%,生產出超純凈(jing)鋼(gang),從而大(da)(da)大(da)(da)提高了(le)異形彈簧的設計和工作(zuo)應力。
連鑄生產工藝在異形彈簧鋼生產中已被采用。連鑄可通過電磁攪拌、低溫鑄造等技術減小鋼的偏析,減小二次氧化,改善表面脫碳,使組織和性能穩定、均勻
采(cai)用(yong)分列式全連續軋機,可提(ti)高尺寸精度(du),表面質(zhi)量,同時也可使(shi)鋼(gang)材(cai)沿(yan)長度(du)顯微組織(zhi)均勻(yun)。在軋制過程(cheng)中為了(le)保(bao)證(zheng)產品(pin)的表面質(zhi)量采(cai)用(yong)在線(xian)自動檢測和控(kong)制。為了(le)適(shi)合變截面異形(xing)彈(dan)簧扁鋼(gang)生(sheng)產而開(kai)發了(le)奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)軋制成(cheng)形(xing)新工藝,即先將(jiang)鋼(gang)加(jia)熱(re)到奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)區再(zai)急冷至亞(ya)穩奧氏(shi)(shi)體(ti)(ti)區進(jin)行(xing)塑(su)性(xing)(xing)加(jia)工并淬(cui)火處(chu)理。這種工藝可使(shi)鋼(gang)在不(bu)降低塑(su)性(xing)(xing)的同時提(ti)高強度(du)。此外還有通過軋后(hou)在線(xian)熱(re)處(chu)理和表面硬化處(chu)理來提(ti)高異形(xing)彈(dan)簧鋼(gang)的性(xing)(xing)能等。
(2)合金鋼(gang)(gang)的發展 合金元素(su)的主要(yao)作用(yong)是提高力(li)學性(xing)(xing)能(neng),改善工藝性(xing)(xing)能(neng)及賦予某種特殊性(xing)(xing)能(neng)。氣門(men)異(yi)形彈簧(huang)(huang)和懸架(jia)異(yi)形彈簧(huang)(huang)已(yi)應用(yong)SiCr鋼(gang)(gang)。Si是抗應力(li)松(song)弛合金元素(su),在SiCr鋼(gang)(gang)中添加(jia)V、Mo形成SiCrV和SiCrMo鋼(gang)(gang),可(ke)以(yi)提高疲勞壽命和抗松(song)弛性(xing)(xing)能(neng)。同(tong)時SiCr拉拔鋼(gang)(gang)絲,其在高溫下工作時的抗松(song)弛性(xing)(xing)能(neng),比(bi)琴鋼(gang)(gang)絲和重要(yao)用(yong)途碳素(su)異(yi)形彈簧(huang)(huang)鋼(gang)(gang)絲要(yao)好。隨著發動機高速(su)小型化(hua),抗顫振性(xing)(xing)能(neng)好、質量輕、彈性(xing)(xing)模量小的Ti合金得到了較為廣的應用(yong),其強(qiang)度(du)可(ke)達(da)2000MPa。