高强度耐腐蚀合金材料在轿车悬架弹簧轻量化设计中的开发设想.pdfVIP

高强度耐腐蚀合金材料 在轿车悬架弹簧轻量化设计中的开发设想 罗雄 林振源 广州华德汽车弹簧有限公司 在汽车轻量化的发展趋势下，高强度悬架弹簧材料逐渐成为弹簧设计的主流选择。新型轿车 前悬架弹簧平均重量≤3kg，后弹簧≤2.5kg，平均应力1100Mpa以上。随着弹簧应力的增 加，缺口敏感性增大，尤其影响弹簧的耐腐蚀疲劳性能。通过对日本和韩国相关企业高强度 耐腐蚀弹簧材料的研发进行分析，提出我国高应力耐腐蚀悬架簧的研发方向，在钢中加入适 量的微量合金化元素，以第二相粒子强化基体，同时适当降低C含量，合理控制Ni含量，以 达到延迟与控制腐蚀产生的目的。 轻量化；悬架弹簧；耐腐蚀；疲劳性能；喷丸强化；回火脆性 Seminar garden I研讨园地 机 以欧美为代表倾向于增强外在保护，研发耐石击、高结 械 合力、吸能的新型涂料，通过涂装工艺附着在产品表 kz岔mm-· 工 业 面，代表性涂料为罗门哈斯公司(2009年被阿克苏收 130 标 购)的复合型涂料，弹簧受到双层防护，能有效地抵御 毁 准 量十120 化 车辆在行驶过程中受飞石冲击后钢铁表面腐蚀液体的侵 露 与 力110 蚀，提高产品的使用寿命。 质 瑶 量 1．2国外新钢种开发实例 对于弹簧钢高强度化及合金元素的作用，国内外 5巾··5l···S2…53．··略l…．55 学者都有研究”】，而金属材料的耐腐蚀性能由材料成 HRC···· 分、化学性能、组织形态等决定，钢中加入可形成保护 图1各钢种硬度与设计应力之间的关系 膜的Cr、Ni、Al、Ti合金、或改变电位极的Cu以及改善 军 晶间腐蚀的Ti、Ni等合金，可以提高金属材料的腐蚀性 删 磐 能‘…。 毗 寸 腐 r 据资料显示，目前有神户、大同NHK、爱知一 o 蚀 删 N CHKK等知名企业均已开发出类似钢种”1，甚至有些材疲 劳 聃 料已经投入市场，得到全面推广运用(如神户的UHS系 寿 命 洲 列，适合于弹簧热卷，冷卷成型也已经获得突破)，其 ．薹 化学成分见表1。 1100 1200 1．2．1神户UHS及KBFLEX系列 弹簧设计应力(MPa) 神户UHS系列是以传统Si—Cr系作为成分设计基 图2各钢种疲劳寿命与设计应力之间的关系 础，采用Mo、V微合金复合强化技术或V微合金强化技 术。KBFLEX系列同样是以传统si—cr系作为成分设计1．2．2日本大同NHK的A、B、