重型汽车钢板弹簧断裂失效形式及应用现状
汽车钢板弹簧的常见故障及使用注意事项

汽车钢板弹簧的常见故障及使用注意事项作者:江联营来源:《驾驶园》2008年第06期汽车钢板弹簧的主要作用是缓冲与吸收车辆行驶中受到的冲击和振动,保证各种力的传递。
很多司机朋友往往不注意对钢板弹簧的检查维护,如果平时不能正确使用和保养,就会出现故障从而影响车辆的正常行驶。
一、钢板弹簧的常见故障有以下三种:1、钢板弹簧断裂汽车没有偏载,轮胎气压正常且无不均匀磨损,但在行驶时有跑偏倾向。
将空载汽车停放在平坦地面上,发现汽车向一侧倾斜,可以判断较低的一侧是钢板弹簧断裂。
清除钢板弹簧表面的泥土、污垢后,即可查明裂纹情况。
造成钢板弹簧断裂的主要原因有:(1)U型螺栓上螺母松动;使螺栓产生塑性变形或断裂,最终导致钢板弹簧在使用中发生断裂故障;(2)钢板弹簧片间缺乏润滑或锈死;(3)钢板弹簧中心螺栓松动或折断;(4)汽车起步过猛;(5)超载行驶,或货物装载不均;(6)钢板弹簧自身有缺陷。
2、钢板弹簧发生撞击异响汽车行驶中,车辆振动增大,钢板弹簧产生明显的撞击异响。
其主要原因有:(1)由于钢板弹簧簧小、衬套、吊环磨损过量,引起配合间隙增大。
汽车在行驶中,会听到底盘发出一种“呱哒、呱哒”的金属撞击声,出现这种情况应进行修理或更换;(2)汽车在正常装载条件下行驶,车架与钢板弹簧之间发生疲劳变形导致其弧高减小。
此时应拆下钢板弹簧,进行校正和热处理以恢复弧高,或者更换新件。
3、钢板弹簧移位行驶途中汽车有明显的车身斜扭或跑偏倾向,转动方向盘时感觉一面轻一面重。
停车测量左右两边轴距发现不符合规定尺寸,表明钢板弹簧发生移位故障。
其故障原因主要有:(1)若钢板弹簧U型螺栓完好,而当用手锤敲击钢板弹簧端头时发生窜动现象,则表明中心螺栓折断,这时应更换螺栓;(2)弹簧钢板U型螺栓与螺母出现松动或螺纹损伤造成脱扣现象。
如果螺栓松动应按规定力矩拧紧;如果螺纹已损坏应更换新件。
二、钢板弹簧的正确使用(1)在安装钢板弹簧片时应当在片间涂上石墨润滑脂,以减轻锈蚀和磨损;(2)车辆使用中要经常检查紧固U型螺栓和中心螺栓,紧固弹簧卡子;定期向钢板弹簧销注入润滑脂;吊耳或定位销磨损后,应及时更换;(3)路过凸凹路段时,应降低车速。
汽车钢板弹簧的应用及其发展趋势

1 车用钢板弹簧概述车用钢板弹簧又称为叶片弹簧,它是汽车悬架中应用广泛的一种弹性元件。
它由若干片长度不等、曲率半径不同、厚度相等或不等的弹簧钢片叠合在一起,组成一根近似等强度的弹性梁。
钢板弹簧的断面形状除采用对称断面外,还有采用上下对称的特殊断面。
这样可改善弹簧的受力状况,不仅提高了其疲劳强度,还节约了金属材料。
钢板弹簧在载荷作用下变形,各片之间因相对滑动而产生摩擦,可使车架的振动衰减。
各片之间处于干摩擦,同时还要将车轮所受冲击力传递给车架,因此增大了各片的磨损。
所以在装合时,各片之间要涂上较稠的石墨润滑脂进行润滑,并应定期维护。
钢板弹簧本身还起导向装置的作用,可不必单设导向装置,使结构简化。
有些高级轿车的后悬架也采用钢板弹簧作弹性元件。
目前一些汽车上采用变厚度的单片或2~3片的钢板弹簧,可以减小片与片之间的干摩擦,同时减轻了重量。
2 钢板弹簧的功能结构在采用传统弹簧的吸震式悬架设计上,弹簧起支持车身以及吸收不平路面和其他施力对轮胎所造成的冲击的作用,而这里所谓的其他施力包含加速、减速、制动、转弯等对弹簧造成的施力。
更重要的是在消除振动的过程中要保持轮胎与路面的持续接触,维持车辆的循迹性。
如果弹簧很软,则很容易出现“坐底”的情况,即将悬架的行程用尽。
假如在转弯时发生坐底情况,则可视为弹簧的弹力系数变成无限大(已无压缩的空间),车身会立即产生质量转移,使循迹性丧失。
如果这辆车有着很长的避振行程,那么或许可以避免“坐底”,但相对的车身也会变得很高,而很高的车身意味着很高的车身重心,车身重心的高低对操控表现有决定性的影响,所以,太软的弹簧会导致操控上的障碍。
如果路面的崎岖度较大,那就需要比较软的弹簧才能确保轮胎与路面接触,同时弹簧的行程也必须增加。
弹簧的硬度选择要由路面的崎岖程度来决定,越崎岖要越软的弹簧,但要多软则是个关键的问题,通常这需要经验的累积。
一般来说,软的弹簧可以提供较佳的舒适性以及行经较崎岖的路面时可保持比较好的循迹性;但是,在行经一般路面时,却会造成悬架系统较大的上下摆动,影响操控。
重型汽车钢板弹簧的断裂失效形式及其材料的应用现状

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板弹簧疲劳断裂原因的分析与改进措施

BL客车后钢板弹簧疲劳断裂原因的分析与改进措施田洪森(机电系,北京100044)摘要:本文通过对BL客车后钢板弹簧断裂断口形状、设计应力、原材料及理化性能等方面的分析,找出造成钢板弹簧疲劳断裂的原因,提出了改进的措施,使该钢板弹簧的疲劳寿命达到日本五十铃公司标准的要求。
关键词:钢板弹簧;疲劳断裂;原因分析;改进措施1问题的提出BL客车是对日本五十铃公司BE22客车技术引进、吸收、消化后的一种轻型客车,该客车后悬挂弹性元件是一变刚度钢板弹簧,该种钢板弹簧的优点是在客车空载、满载状态下呈非线性状态,即悬挂在客车空载、满载状态下接近等频性,从而可以提高客车的平顺性,乘客乘坐舒适性,本文通过分析BL客车后钢板弹簧在设计、试制、试验过程中出现非正常疲劳断裂原因分析,提出了改进措施,使其达到了日本五十铃公司BE22客车后钢板弹簧疲劳寿命的标准要求。
2 BL客车后钢板弹簧的结构BL客车后钢板弹簧为一多片半椭圆形且由主、副簧组成的变刚度钢板弹簧,总片数为12片,其中主簧9片,副簧3片,主片片厚为10mm,其余片厚为9mm,采用的弹簧钢为60Si2Mn,其中3~9片端部压延,使钢板弹簧接近等应力梁。
3 BL后钢板弹簧疲劳试验情况3.1 试验标准:按五十铃公司提供的BE22客车后钢板弹簧疲劳寿命试验标准执行即: 1)按实车状态夹紧;2)变形中心:Fa=58.5mm,Fmax=137mm(2.5G),Fmin=20mm;3)振动频率:60-120cpm;4)从产品中随机抽取三架钢板弹簧;5)疲劳寿命:疲劳循环次数3≥20万次。
3.2 试验设备:钢板弹簧疲劳试验机。
3.3 疲劳寿命试验结果如下:4对钢板弹簧疲劳断裂原因分析根据以上试验结果可以看出,疲劳断裂的簧片均在第7片且同在钢板弹簧的大卷耳端,且位置距钢板弹簧中心螺栓距离也差别不大(138、142、150),说明该钢板弹簧在此处存在规律性疲劳断裂源,而非偶然原因造成的,下面根据疲劳断裂试验结果及设计、生产过程对钢板弹簧疲劳断裂的原因进行分析。
钢板弹簧断裂问题研究

钢板弹簧断裂问题研究
钢板弹簧是一种常用的机械弹簧,具有重要的作用。
但是,在长时间使用过程中,弹
簧易发生断裂,对安全和可靠性将造成严重的影响。
因此,钢板弹簧断裂问题的研究具有
重要的意义。
1. 断裂形式
钢板弹簧通常会发生两种断裂形式:疲劳断裂和过载断裂。
疲劳断裂是由于弹簧长期
受重载振动作用,导致弹簧产生裂纹并逐渐扩展,最终导致断裂。
过载断裂则是由于弹簧
在短时间内受到超过其承受范围的负载而导致的断裂。
2. 断裂原因
弹簧的疲劳断裂往往是由于设计不当、材料质量问题或制造工艺不合理造成的。
例如,过小的直径、过低的初始张力或夹紧面积不足等都可能会导致弹簧的疲劳断裂。
过载断裂
的原因则可能是安全阀设置不合理、过载发生时未能及时停机等。
3. 预防方法
为了避免弹簧的断裂,我们可以从以下几个方面进行预防:
(1)合理设计:应根据实际工作负荷选择弹簧的直径、材料和初始张力等参数,并加强弹簧支撑及补强结构设计。
(2)质量控制:对材料进行严格的检测和筛选,确保使用的材料符合要求,同时控制弹簧制造过程中的工艺参数,保证每一只弹簧的品质稳定。
(3)维护保养:定期检查弹簧的使用状况,发现异常及时处理。
特别是在高温、潮湿、腐蚀等环境下,应更加重视弹簧的保养。
4. 结论
钢板弹簧的断裂会给工程师带来安全和可靠性的隐患。
因此,在设计、制造和维护过
程中需要注意弹簧的使用条件,严格执行相关的规范和与之相应的标准,避免断裂问题的
发生。
同时,也需要提高制造工艺和质量管理水平,确保弹簧的品质和寿命符合设计要
求。
钢板弹簧单边折断

焊接修复是一种常见的钢板弹簧单边折断修复方法,通过将断裂部分焊接在一起,实现修复。
详细描述
焊接修复具有操作简单、成本低廉的优点,适用于小范围、小尺寸的钢板弹簧断裂。然而,焊接过程中可能造成 钢板局部变形,影响钢板弹簧的平整度和刚度。此外,焊接质量受操作人员技能水平影响较大,需要经验丰富的 焊接工人进行操作。
钢板弹簧的断裂会影响车辆的制动 性能,特别是在紧急制动时,可能 导致制动距离延长。
承重能力
钢板弹簧是车辆承重的主要部件之 一,单边折断会降低车辆的承重能 力,影响货物运输和乘坐舒适度。
02
钢板弹簧单边折断原因分析
材料缺陷
01
钢板弹簧材料本身存在缺陷,如 夹杂物、气泡、裂纹等,这些缺 陷降低了材料的力学性能,容易 引发断裂。
道路状况不佳,如颠簸、坑洼等,会导致钢板弹簧承受额外的冲击和振动,从而 增加断裂的可能性。
载荷分布不均
钢板弹簧在承载过程中,如果载荷分布不均,会导致部分钢 板过载或欠载,从而引发断裂。
钢板弹簧的设计不合理,如长度、曲率半径等参数不合适, 也会导致载荷分布不均,增加断裂的风险。
03
钢板弹簧单边折断预防措施
材料质量控制
01
02
03
选用优质材料
确保钢板弹簧所用的材料 质量可靠,具有足够的强 度和耐久性,以降低断裂 的风险。
严格控制材料成分
对材料的化学成分进行严 格控制,确保各成分含量 符合标准要求,以提高材 料的综合性能。
进行材料检验
对采购回来的材料进行质 量检验,确保材料质量符 合要求,防止不合格材料 流入生产环节。
定期维护保养
对钢板弹簧进行定期维护 保养,清除表面污垢、锈 迹和杂物,保持其良好的 工作状态。
重型汽车少片变截面钢板弹簧新材料的研究与应用
重型汽车少片变截面钢板弹簧新材料的研究与应用高伟1王岩2(1.中国第一汽车集团公司技术中心;2.中国人民解放军驻第一汽车集团公司军事代表室)【摘要】针对重型汽车少片变截面钢板弹簧材料存在的问题,研制了少片簧用新材料50CrMnVA钢。
介绍了50CrMnVA钢的试制过程及其性能,并对其进行了组织结构与强韧化机理分析。
分析表明,该材料具有高强度、高塑性和优良的工艺性,可满足少片簧材料的各项性能要求。
台架试验表明,50CrMnVA钢制少片簧的台架疲劳寿命是技术标准要求的数倍,最高达70万次以上;道路试验表明,50CrMnVA钢制少片簧可满足重型汽车使用要求。
主题词:重型汽车少片簧力学性能工艺性能应用试验中图分类号:U463.33+4文献标识码:A文章编号:1000-3703(2008)02-0053-031前言重型汽车少片变截面钢板弹簧(简称少片簧)是先进的汽车钢板弹簧技术,其特点是可降低自重30%以上,并且可靠性高,维护容易,因此在国外高档重型汽车甚至工程车中被大量采用。
20世纪90年代,我国开始研究重型汽车少片簧,但因其疲劳性能低而没有推广应用,主要原因是弹簧材料(如60Si2MnA、50CrVA、55SiMnVB等弹簧钢)的综合技术性能较差,不能满足少片簧的高应力、高疲劳性、高可靠性及工艺性要求。
为解决重型汽车少片簧的材料问题,研制出了一种新型汽车钢板弹簧材料。
通过各项性能试验表明,该材料具有高强度、高塑韧性和优良的工艺性,满足了少片簧的材料要求。
应用结果表明,新材料少片簧具有高疲劳性能,完全满足装车要求。
2新材料的技术方案(合金设计)新材料应满足:低合金的复合合金化和微合金化;控制杂质含量;高强度和高塑性;满足少片簧工艺性要求;符合我国现有冶金技术条件与能力。
2.1化学成分新材料的主要化学成分设计见表1,其钢号(按我国钢号编制原则)为50CrMnVA。
其中的碳、锰、铬、钒、硫等元素间存在交互作用和复合作用,这种作用可以有效发挥元素的优势而不损害材料的技术性能,并可极大地降低合金含量和材料成本。
基于汽车钢板弹簧断裂失效研究
基于汽车钢板弹簧断裂失效研究摘要:汽车是我们日常生活中常见的一个交通工具,为人们出行提供了很多便捷,而钢板弹簧是汽车悬架系统中的重要零件,倘若其出现问题,会对驾驶人员带来一定的影响。
其中致使汽车钢板弹簧断裂失效的原因,也来自方方面面,本文则主要针对弹簧断裂失效的主要形式进行了分析,同时也提出一些可行的改进方法,希望以此来确保钢板弹簧处于有效状态,这不仅可以保障车辆的安全性和可靠性,也可以极大的降低安全事故的发生概率。
关键词:汽车;钢板弹簧;断裂失效;研究前言:社会经济的发展促进了我国汽车行业的发展,而汽车也成为人们生活中不可缺少的一部分。
通常情况下,车辆在正常行驶时,会受到自身震动或者是外部因素的影响,而致使钢板弹簧出现一些问题,其中当应力超过钢板弹簧自身承受能力时,就会出现断裂而失效,这难以保障驾驶人员的生命安全。
因为作者多年从事钢板弹簧的质量检测及失效分析,所以根据自身工作经验提出几点改进方法,希望以此来尽量避免钢板弹簧断裂失效问题的出现,切实保障驾驶人员的生命安全。
1.汽车钢板弹簧断裂失效主要形式1.中心孔失效现阶段,汽车钢板弹簧断裂失效的形式很多,具体从以下进行分析。
第一,中心孔失效,中心孔本身就是钢板弹簧最为脆弱的部分,一旦其失效,就会导致车辆过程中出现诸多问题,严重者还会引发安全事故[1]。
致使中心孔失效的原因,可能是由于螺栓松动,造成弹簧承受的作用力被汇聚到中心孔,也可能是由于其他原因,比如:当中心孔的承受力的表面积变小时,也会致使其产生裂纹,此时的钢板弹簧会失去作用,这会影响到汽车的正常行驶,针对此类问题我们要采取措施进行处理。
1.板簧卷耳失效板簧卷耳失效,也是汽车钢板弹簧断裂失效的一个主要形式,他对驾驶人员所带来的影响也比较大。
汽车在行驶过程中难免会遇到各种摩擦力或者是外力的碰撞作用,导致板簧卷耳处于失效的状态,致使此类问题出现的原因,我们从以下分析:第一点,可能是由于驾驶人员在驾驶过程中因操作不规范,例如急停或快速换挡引起汽车非正常窜动,长期之后会致使板簧卷耳处于失效状态,很难保障车辆运行的平顺性。
汽车后桥板簧的断裂分析
汽车后桥板簧的断裂分析摘要:整车可靠性耐久道路试验中,后桥板簧是重要试验验证对象,是影响整车性能的重要因素之一。
本文通过对耐久性道路试验中的后板簧断裂现象,应用设计复核、宏观分析、微观分析、金相分析、硬度检测等技术手段开展分析判断,阐述了后桥板簧表面凹坑缺陷、后悬架无减振器是造成板簧早期断裂的关键及实施优化的设计方案,为后续车型开发提供必要的经验积累。
关键词:汽车后桥板簧断裂前言板簧是汽车悬架系统的弹性元件,具有可靠性好、结构简单、制造工艺流程短、成本低等优点。
车板簧一般是由若干片不等长的簧片组成,簧片按照一定的组合方式使得板簧呈现线性或非线性弹性特征,在悬架系统中起到缓冲作用。
汽车在非平整路面上行驶时,在交互冲击载荷作用下,各片板簧有相对的滑动而产生摩擦,产生一定的阻力,促使车身的振动衰减。
板簧结构在商用车及轻小型车辆上应用广泛,实际应用场景中,在交变应力下板簧可能发生疲劳和断裂,故板簧应具有较高的疲劳强度和耐蚀等性能。
一、后板簧断裂案例某汽车后悬架根据该车型的总质量、底盘布置等特点,采用板簧结构,用于连接车身与后桥,且不装后减振器。
主要由三片不等长的钢板弹簧组成,并用夹箍将三片板簧固定,防止各簧片横向错位,在弹簧回弹将力传递给其他片,减少主板簧片的应力。
后悬架采用板簧结构,开发阶段需在试验场进行道路耐久试验验证,试验场给汽车提供各种类型的路面试验条件,满足零件的耐久试验要求。
在可靠性耐久道路试验中,3台试验车均出现了后钢板弹簧断裂的情况,在第一片到第三片板簧均有发生断裂情况。
二、后板簧断裂原因探讨为确定后桥板簧断裂的根本原因,应用设计复核、金相分析、硬度检查等技术手段开展分析。
1、设计复核应用CAE软件对板簧设计进行复核,对板簧应力分析结果与已量产车型进行横向对比,根据分析结果并结合设计经验,板簧设计满足设计要求。
按汽车行业标准QC/T 29035-1991对板簧进行强度台架测试,测试结果均不低于试验标准(板簧的疲劳寿命不小于8万次)。
汽车中的板簧的断裂失效分析
材料断裂理论与失效分析汽车中的板簧的断裂失效分析专业:材料工程(锻压)类型:应用型姓名:***学号: 15S******汽车中的板簧的断裂失效分析引言汽车板簧是汽车悬架系统中最传统的弹性元件,由于其可靠性好、结构简单、制造工艺流程短、成本低而且结构能大大简化等优点,从而得到广泛的应用。
汽车板簧一般是由若干片不等长的合金弹簧钢组合而成一组近似于等强度弹簧梁。
在悬架系统中除了起缓冲作用而外,当它在汽车纵向安置,并且一端与车架作固定铰链连接时,即可担负起传递所有各向的力和力矩,以及决定车轮运动的轨迹,起导向的作用,因此就没有必要设置其它的导向机构,另外汽车板簧是多片叠加而成,当载荷作用下变形时,各片有相对的滑动而产生摩擦,产生一定的阻力,促使车身的振动衰减,但是板簧单位重量储存的能量最低,因些材料的利用率最差。
1.材质是什么?65Mn/低碳钢哪一类合适?材质一般为硅锰钢。
因为碳素弹簧钢因淬透性低,较少使用于汽车中;锰钢淬透性好,但易产生淬火裂纹,并有回火脆性。
因此,硅锰钢在我国应用在汽车的板簧上较为广泛。
65Mn钢更为合适,因为:低碳钢为碳含量低于0.25%的碳素钢,因其强度低、硬度低而软,又称软钢。
它包括大部分普通碳素结构钢和一部分优质碳素结构钢,大多不经热处理用于工程结构件,有的经渗碳和其他热处理用于要求耐磨的机械零件。
低碳钢退火组织为铁素体和少量珠光体,其强度和硬度较低,塑性和韧性较好。
因此可以看出,低碳钢不符合板簧材料高强度和高硬度的要求。
65Mn弹簧钢,含有0.90%~1.2%的Mn元素,提高了材料的淬透性,φ12mm 的钢材油中可以淬透,表面脱碳倾向比硅钢小,经热处理后的综合力学性能优于碳钢,但有过热敏感性和回火脆性。
Mn是弱碳化物形成元素,在钢中主要以固溶的形式存在于基体中。
一部分固溶于铁素体(或奥氏体),另一部分形成含Mn的合金渗碳体(Fe、Mn)。
Mn还能显著提高钢的淬透性,改善热处理性能,强化基体、降低珠光体的形成温度,细化珠光体的片间距离,从而提高钢的强度和硬度。
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重型汽车钢板弹簧断裂失效形式及应用现状
钢板弹簧(Leaf Spring)是广泛用于汽车悬架结构的具有一定弹性的元件,由宽度相等长度不相同的复合金属弹簧片组合而成,该元件各个部位的强度是相等的,可以起到很强的减缓压力的作用,但是钢板弹簧由于长期受到大力压迫导致其在达到一定的承受值后会发生断裂,本文重点分析了钢板弹簧断裂的形式,并提出相关的技术改进方案供相关生产商参考。
标签:钢板弹簧;断裂失效形式;应用现状
车辆在正常行驶时,会受到自身振动和外部一定强度的挤压力作用,此时钢板弹簧会压缩从而吸收车辆的动能,将动能转化为弹簧的弹性势能,由此车辆的动能逐渐被转化,避免了巨大的冲击作用,起到很好的缓冲效果,使车辆运行更平稳,操作更流畅,安全性更好。
当钢板弹簧承受的压力过大会发生断裂失效,下面重点分析钢板弹簧断裂的几种形式。
1 钢板弹簧断裂失效的形式
1.1 中心孔失效
中心孔是钢板弹簧最脆弱的部位,因为钢板弹簧受到力作用时,其所承受的力会共同作用于中心孔,使其发生断裂失效。
其断裂时会产生很多裂纹,其位于孔板的结合处,跨越整板。
经过专业人员研究发现,该种失效是由于螺栓松动,弹簧承受的作用力被汇集到中心孔,中心孔承受力的表面积小,故而力的强度就大,当强度超过一定的值,孔就断裂,导致裂纹,随后弹簧便失效。
1.2 卷耳失效
车辆在行驶过程中会不可避免受到各种摩擦力以及外力碰撞作用,此外,司机在驾驶过程中也会出现挂挡力度过大等不规范的操作,如果卷耳和衬套之间过于紧密,会导致发热,变硬等现象,这会使钢板膨胀变大,导致一定的变型,使得弹簧卷上方失效。
当车辆行驶过长时间时,卷耳上已有的些许裂纹会进一步加速断裂,加速弹簧失效的过程。
1.3 腐蚀疲劳
钢板弹簧持续受力,而且很多零件露天之后会遭到空气腐蚀,生锈变型,致使弹簧在裂纹处承受力大幅度降低,裂纹便会不断加深,当达到极限时,弹簧便会断裂。
失效的切面看起来像是一系列同心的半圆形,在腐蚀和摩擦的作用下,裂纹外侧变暗。
1.4 微振疲劳
微振疲劳失效发生在板簧片或者板簧与压板之间,两者的接触面以极小的幅度振动并且相互挤压,两者的接触面被磨得十分亮光,周围会有很多摩擦时留下的粉末,两者在不断受力的过程中被损坏,致使弹簧失效,大大减小了弹簧的理论使用寿命。
该种失效形式非常常见,也是改善这一情况的重点解决对象。
1.5 应力腐蚀断裂
应力腐蚀断裂是应力和腐蚀力叠加作用的效果,当两种力共同作用时,弹簧发生断裂,这个过程瞬间发生或者在原先断纹的基础上加深断裂程度,进而失效。
应力腐蚀断裂发生有四个基本要素:
(1)承受力超过极限值,裂纹处更溶于达到该值。
(2)组成成分敏感,当弹簧硬度过高时,容易发生应力腐蚀断裂。
(3)环境中酸性过大,导致腐蚀严重腐蚀性环境。
(4)钢板承受作用力的时间。
1.6 过载
过载断裂是因为弹簧承受的力超过了钢板组成材料的最大承受强度。
一旦发生过载断裂,那么会留下很大切面的断裂痕迹,且呈发射状,断裂特征很明显,具有一定的辨识性,方便专业人员进行修复。
1.7 原件过热
在对板簧的处理过程中,需要进行加热处理,在这个过程中极易出现过热现象。
有时甚至会出现包耳现象。
在钢板出现过热现象时,其晶体粒子就会变得非常粗大,如果将其持续加热,使其温度超过1260度时,其晶体界面会溶解,出现过烧现象。
当一个钢板出现了过烧情况,就没有办法再通过其他处理方法进行补救了。
如果使用的板簧出现了过烧现象,即使其硬度没有发生很大的改变,但是会变得极其容易断裂,从而受到稍微的撞击时就会断裂。
2 钢板弹簧材料在重型汽车上的应用现状
目前,重型汽车使用的钢板弹簧有多片簧和少片簧,占车重比例不算大,18%左右。
据可靠调查,弹簧生产商使用最多的是Si-Mn系、Cr-V系、Cr-Mo-V系等。
了解相关汽车行业,可以知道重型汽车多片簧使用60Si2Mn、50CrV,少片簧使用51CrV4、52CrMoV。
欧洲钢板弹簧广泛使用的弹簧钢有55Cr3、51CrV4、52CrMoV。
日本钢板弹簧广泛使用的弹簧钢有SUP9、SUP10。
美国钢板弹簧广泛使用的弹簧钢有SAE9260、SAE6150、SAE5160、SAE51B60。
钢板弹簧经过很高温度和很大热度的处理后,并不能直接成形。
通常根据弹
簧切面的大小选择各方面均合适的钢种,通过查阅相关研究文献可知,淬透性是判定弹簧钢性能好坏的重要指标。
钢板弹簧都要经过淬火和回火来获取组织:细小的晶粒、基体相α 固溶体(回火马氏体)中有较高的位错密度和在基体中大量地存在弥散和均匀分布的碳氮化物质点。
高热处理之后的硬度是弹簧使用时的强度表征,也可通过硬度值估算弹簧钢的弹性极限和疲劳强度。
淬火和回火硬度在500HBS以下时,硬度和疲劳强度呈线性关系,但硬度高时,会使弹簧钢的缺口敏感性增强,刚度和塑性下降。
钢中的夹杂物和表面的缺陷都会成为疲劳裂纹源增加早期失效的危险。
通常板簧的硬度国内要求375-444HBW,美国为388-461HBW,欧洲为426-514HBW。
3 结语
钢板金属材料在生活中的使用是極其广泛的。
充分了解其作用环境及条件能够很好的延长零件寿命,提高安全保障。
本文针对钢板的各种易断裂情况进行了综合分析,即分析了钢板弹簧容易断裂失效的一些常见因素,又针对其在汽车上的使用情况做出了一些分析并提出了一些自己的建议。
科学技术的长足进步不仅促进了各种钢材制品的迅速发展,同时也提高了各行各业的安全保障,降低了事故的发生概率,为企业的发展提供更为广阔的舞台,促进了我国工业的快速发展。
参考文献:
[1]马奎星,李良晨,张继魁.重型汽车钢板弹簧的断裂失效形式及其材料的应用现状[J].重型汽车,2017(04):32-34.
[2]王军,冯益坤,张光明,闫宇浩,赵文涛.某重型汽车后钢板弹簧断裂失效分析[J].重型汽车,2017(05):22-23.。