38SiMnVB在少片变截面簧上的应用研究

发布日期:[08-07-31 20:42:38] 浏览人次:[]

   

38SiMnVB在少片变截面簧上的应用研究


  牟正明 南京汽车研究所

【Abstract】Application and study on new high strength spring steel 38SiMnVB used in transverse-placed taper leaf spring in NJ1020 and NJ6400 motor vehicles are conducted in this paper. The process, fatigue test in test bench and 30 000 km actual reliability test in motor vehicle for this leaf spring are described in the paper. The stability of elastic relaxation of leaf spring already made is measured, it is proved this kind of spring steel has a broad application prospect and a major economic benefit.  

【摘要】对新型高强度弹簧钢38SiMnVB在NJ1020和NJ6400车型上横置少片变截面板簧上的应用进行了研究,介绍了该板簧的工艺、台架疲劳试验和3万公里可靠性试验。测量了所制板簧的弹性松弛稳定性,从而得出这类弹簧钢具有广阔应用前景,所制板簧具有较大经济效益。

Topic words:High strength steel,Leaf spring,Application  

主题词:高强度钢  板簧  应用

1 引言

我国低碳弹簧钢的开发应用经历了28SiMnB→30SiMnB→35SiMnB→35SiMnVB→38SiMnVB的发展过程。35SiMnVB早在北京汽车有限公司用于制造BJ2032Qc轻型载货车的少片变截面板簧。目前郑州海纽弹簧钢开发公司开发了新型高强度弹簧钢38SiMnVB已在轿车螺悬簧(重庆奥拓轿车)上取得了达到国际先进水平的力学性能和台架疲劳寿命试验效果,但目前国内还没有在汽车板簧上应用这种新钢种。

南京汽车研究所采用新型高强度弹簧钢开展了在NJ1020和NJ6400车型横置少片变截面板簧上的应用研究。具体方案是使用该钢对NJ1020小型客货车和NJ6400小型乘用车的原方案横置少片变截面钢板弹簧进行试制,对新型高强度弹簧钢进行一系列的分析、研究及试验验证工作。

2  38SiMnVB在少片变截面板簧上的应用试验

2.1 成份、性能、处理及制簧工艺

新型高强度弹簧钢的成分(质量分数)为:碳0.34%~0.43%,硅0.80%~1.40%,锰1.10%~1.60%,磷<0.025%,硫<0.015%,钒0.08%~0.14%,硼0.0005%~0.035%,余量为铁。

为使新钢种达到设计要求和一系列严格的技术要求,保证钢的高质量,本钢种在普通电炉一般工艺冶炼之后,又在炉外钢包加热、抽真空、吹氩及喂丝条件下进行合金化、成份微调、脱气、除非金属夹杂物的精练处理工艺。

这种新型弹簧钢强度高,韧性好,有良好的抗疲劳性能和抗松弛性能。该钢种淬透性强,工艺性能好,易生产,成本低,可有效地解决轿车悬架螺旋弹簧用材料问题,也可用于汽车变截面板簧和其它重要弹簧。

由于新钢种含碳量少,合金元素少,因而轧制、拉拔、热处理及绕簧工艺性能好。与该钢种配套使用的制簧工艺先进,采用先热处理成高强度钢丝然后再绕簧,生产效率高,不存在绕簧后热处理变形,各件性能均匀一致(至少每盘绕的簧性能是一致的,每盘质量为几百千克甚至1t以上),质量好,成本低。

2.2 性能及台架垂直弯曲疲劳试验

试验表明,该簧的性能符合设计技术要求,台架垂直弯曲疲劳试验寿命达到《NJ1020系列汽车钢板及底盘横置钢板弹簧总成技术条件》的10万次疲劳寿命的设计技术要求指标,且弹簧试验前、后的刚度变化量小于设计值的5%,然后又加大试验振幅进行试验,试验结果详见表1及表2,图1是汽车横置钢板弹簧总成性能曲线图。


表1    NJ6400汽车横置钢板弹簧疲劳试验参数
参 数 进  口 厂家1 新 钢 种
1#簧 1#簧 1#簧 1#簧 2#簧 3#簧 1#簧 2#簧 3#簧
片数×厚/mm 2  ╳  6.4

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