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遠成鋼板彈簧生產廠家分析汽車鋼板彈簧斷裂原因

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瀏覽:- 發布日期:2017-11-23 14:53:08【

汽車鋼板彈簧斷裂分析

鋼板彈簧是載重車和大客車懸架彈簧,鋼板彈簧在汽車行駛時受交變應力作用。彈簧材料為60CrMnA,經850~870℃加熱淬火,440~460℃回火,噴水冷卻,表面噴丸處理,成品在臺架試驗時未達技術指標而發生斷裂。

江西鋼板彈簧生產廠家分析鋼板彈簧斷口宏觀形貌有疲勞貝紋線,疲勞源處有臺階條紋,說明裂源處有應力集中。

通過掃描電鏡觀察到斷口上有多處疲勞源,這些疲勞源均起源于噴丸造成的彈坑底部。

金相檢驗顯微組織為回火托氏體,表面有脫碳。

江西鋼板彈簧生產廠家分析引起彈簧斷裂的原因為噴丸工藝控制不當,表面彈坑過大和過深,以及彈簧表面有脫碳現象,造成疲勞極限下降。

一、斷裂鋼板彈簧斷口宏觀形貌。箭頭所示處為疲勞源,源區有臺階條紋,說明疲勞源區有應力集中存在。斷口上可見疲勞貝紋線。疲勞區面積較大,而瞬斷區面積較小,屬高周疲勞斷裂。

二、斷裂彈簧疲勞源處的電鏡低倍形貌。臺階狀條紋由板簧表面的凹坑處發散,表明疲勞裂紋由該凹坑處起始。凹坑形態屬噴丸引起的彈坑,經測量彈坑長2mm,深0.5mm。

CA5112后總成10片

三、鋼板彈簧另一處疲勞源的低倍形貌。放射狀的臺階條紋起源于凹坑底部,表明了疲勞源處應力集中現象較嚴重。

四、鋼板彈簧斷口疲勞擴展區微觀形貌。由于材料硬度相對較高,所以疲勞輝紋較細且不連續。這是高強度鋼疲勞輝紋的特點。

五、斷口裂源處圖像,經4%硝酸酒精溶液浸蝕。一條裂紋起源表面彈坑處,彈坑呈尖角。該裂紋為穿晶裂紋,較平直,是疲勞裂紋。彈坑底部尖角附近的顯微組織有變形現象,并有輕微的脫碳。

六、斷口裂源附近取樣,經4%硝酸酒精溶液浸蝕。基體組織為回火托氏體,表面有鐵素體,由于噴丸作用,表層鐵素體發生變形。這種脫碳層不僅使彈簧表面疲勞強度下降,而且在噴丸時易形成微裂紋。

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