Mit der Entwicklung des Frühlings industrielle AnwendungstechnikZweitens ist es je nach Verwendungszweck erforderlich, dass das Material korrosionsbeständig, verschleißfest, nicht-magnetisch, leitfähig, hitzebeständig usw. ist. Darüber hinaus hat die strenge Kontrolle der chemischen Zusammensetzung und die Reduzierung der nichtmetallischen Verunreinigungen ebenfalls positive Auswirkungen. Die Oberflächenqualität und die Maßgenauigkeit werden verbessert.
(1) Entwicklung der Technologie zur Herstellung von Federstahl
Um die Qualität von Federstahl zu verbessern, haben die Industrieländer im Allgemeinen die Technologie des Raffinierens außerhalb des Ofens, des Stranggussverfahrens, des neuen Walzens und der automatischen Online-Erkennungs- und Kontrollgeräte übernommen.
Um die chemische Zusammensetzung des Stahls zu gewährleisten und den Gehalt an Gas und verschiedenen nichtmetallischen Einschlüssen zu reduzieren, wird ein Elektroofen oder Konverter mit großer Kapazität zum Schmelzen verwendet, und der Sauerstoffgehalt (Massenanteil) wird auf (0,0021 ~ 0,0010)% reduziert. Es wird ein hochreiner Stahl hergestellt, der die Konstruktion und die Arbeitsbelastung der Feder erheblich verbessert.
Das Stranggussverfahren ist bei der Herstellung von Federstahl weit verbreitet. Das Stranggießen kann die Entmischung des Stahls reduzieren, die sekundäre Oxidation verringern, die Oberflächenentkohlung verbessern und die Struktur und die Eigenschaften stabil und einheitlich machen.
Durch den Einsatz des geteilten Durchlaufwalzwerks können die Maßgenauigkeit und die Oberflächenqualität verbessert und die Mikrostruktur des Stahls über die gesamte Länge gleichmäßig gestaltet werden. Um die Oberflächenqualität des Produkts zu gewährleisten, wird die automatische Online-Erkennung und -Kontrolle eingesetzt. Um sich an die Produktion von Federflachstahl mit variablem Querschnitt anzupassen, wurde ein neues Walzformverfahren für Austenit entwickelt, bei dem der Stahl bis zum Austenitbereich erhitzt und dann bis zum metastabilen Austenitbereich abgeschreckt wird. Mit dieser Technologie kann die Plastizität des Stahls nicht verringert, sondern auch die Festigkeit verbessert werden. Darüber hinaus kann die Leistung von Federstahl durch eine Online-Wärmebehandlung und eine Oberflächenhärtung nach dem Walzen verbessert werden.
(2) Entwicklung von legiertem Stahl
Die Hauptfunktion der Legierungselemente besteht darin, die mechanischen und technologischen Eigenschaften zu verbessern und einige besondere Eigenschaften zu verleihen. SiCr-Stahl wird häufig für Ventilfedern und Tragfedern verwendet. Si ist das beste Legierungselement, um Spannungsrelaxation zu widerstehen. Die Zugabe von V und Mo zu SiCr-Stahl zur Bildung von Sicrv- und Sicrmo-Stahl kann die Ermüdungslebensdauer und die Relaxationsbeständigkeit verbessern. Gleichzeitig ist die Relaxationsbeständigkeit von SiCr-Stahldraht bei hohen Temperaturen besser als die von Klavierstahldraht und Kohlenstoff-Federstahldraht. Mit der Hochgeschwindigkeitsminiaturisierung des Motors wurde die Ti-Legierung, die sich durch gute Flattereigenschaften, geringes Gewicht und einen kleinen Elastizitätsmodul auszeichnet, weithin verwendet, und ihre Festigkeit kann 2000 MPa erreichen.
(3) Entwicklung von kohlenstoffarmem austenitischem Stahl
Der kohlenstoffarme austenitische Stahl 38simnb ist eine neue Art von Hochleistungs-Federstahl, der unabhängig in China entwickelt wurde. Der auf dieser Grundlage entwickelte 38SiMnVBE hat mehrere Vorteile, wie hohe Festigkeit und Zähigkeit, hohe Härtbarkeit, hohe Anwendbarkeit und hohes Leistungsverhältnis. Nach kontrolliertem Walzen beträgt die Zugfestigkeit = (2030-2140) MPa, die Streckgrenze = (900-2010) MPa, die Dehnung = (12-15)%, die Oberflächenschrumpfung = (48-55)%. Es bietet hohe Leistung Material für die wenigen variablen Abschnitt Panel Frühling.
(4) Entwicklung von rostfreiem Stahl
China ist ein großes Land in der Produktion von rostfreiem Stahl. Mit der Entwicklung der Produktion von rostfreiem Stahl wurden auch viele Sorten entwickelt. Gegenwärtig gibt es mehr als 50 Sorten, die im Wesentlichen den Bedürfnissen der inländischen Produktionsentwicklung entsprechen. In diesem Beitrag werden einige neue Sorten, die derzeit entwickelt werden, kurz beschrieben.
1) Die anfängliche Bildung des austenitischen rostfreien Stahlsystems. Die kohlenstoffarmen austenitischen nichtrostenden Stähle 0Cr18Ni9 und 00cr17ni2mo2 wurden entwickelt, um die durch Kohlenstoff verursachte Ermüdung durch Korngrenzenkorrosion zu beseitigen. Um ihre besonderen Eigenschaften zu verbessern, können Cu, Ti, Nb, Mn, Cr, Si und N hinzugefügt werden.
2) Entwicklung von stickstoffhaltigem rostfreiem Stahl. In nichtrostendem Stahl wurde Stickstoff anstelle von Kohlenstoff verwendet. In austenitischem rostfreiem Stahl haben N und C viele gemeinsame Eigenschaften. Die Wirkung von N auf die Stabilisierung von Austenit ist größer als die von Ni, die der von C entspricht. Die Bindungsenergie von N und Mn kann das teure Ni ersetzen. N ist auch eines der wirksamsten Elemente zur Festigung von Mischkristallen in Austenit. Die Affinität zwischen N und Cr ist geringer als die zwischen C und Cr. Die Ausscheidung von Cr2N ist in austenitischem Stahl nur selten zu beobachten. Daher kann N die Festigkeit von nichtrostendem Stahl verbessern, ohne die Korrosionsbeständigkeit zu verringern.
3) Entwicklung von rostfreiem Superferrit-Stahl. Ferritischer rostfreier Stahl hat eine gute Korrosions- und Oxidationsbeständigkeit, und seine Spannungskorrosionsbeständigkeit ist besser als die des austenitischen rostfreien Stahls. Er ist billiger als austenitischer rostfreier Stahl. Er hat jedoch den Nachteil, dass er schlecht schweißbar und spröde ist, was seine Herstellung und Verwendung einschränkt. Die Schweißbarkeit und Sprödigkeit von ferritischem Stahl kann durch die Verringerung des Kohlenstoff- und Stickstoffgehalts, den Zusatz von stabilisierenden Elementen wie Ti, Nb, Zr und Ta und den Zusatz von zähmachenden Elementen wie Cu, AI und V verbessert werden.
4) Entwicklung von superaustenitischem Stahl. Superaustenitischer Stahl bezieht sich auf austenitischen Stahl, dessen Cr-, Mo- und N-Gehalt deutlich höher ist als der von herkömmlichem nichtrostendem Stahl. Einer der bekanntesten ist der Stahl mit 6% Mo (245smo). Diese Stahlsorte hat eine sehr gute lokale Korrosionsbeständigkeit, eine gute Lochkorrosionsbeständigkeit (PI 40) und eine gute Spannungskorrosionsbeständigkeit unter den Bedingungen von Meerwasser, Belüftung, Spaltkorrosion und langsamer Scheuerung. Er ist eine Alternative für Ni-Basis-Legierungen und Titanlegierungen.
5) Entwicklung von super-martensitischem rostfreiem Stahl. Die herkömmlichen martensitischen nicht rostenden Stähle 2Cr13, 3Cr13, 4Cr13 und 1Cr17Ni2 sind nicht ausreichend duktil und reagieren sehr empfindlich auf Spannungen beim Kaltstauchen, was die Kaltumformung erschwert. Darüber hinaus ist die Schweißbarkeit des Stahls relativ schlecht, und die Einsatzmöglichkeiten sind begrenzt. Um die oben genannten Mängel des martensitischen Stahls zu überwinden, wurde vor kurzem ein wirksamer Weg gefunden, nämlich die Entwicklung einer neuen Serie von legiertem super-martensitischem Stahl durch Verringerung des Gehalts an C und Ti und Erhöhung des Gehalts an Ni. Diese Art von Stahl hat eine hohe Zugfestigkeit, gute Duktilität und eine verbesserte Schweißbarkeit, so dass super-martensitischer Stahl auch als weicher martensitischer Stahl oder schweißbarer martensitischer Stahl bezeichnet wird.
(5) Entwicklung von Federstahldraht
Nach mehr als 100 Jahren Entwicklung hat sich die Technologie des Federstahldrahts von der Blei- über die Ölabschreckung bis hin zur Induktionsabschreckung entwickelt. Darüber hinaus werden die Technologie und die Ausrüstung ständig erneuert und verbessert, und die Vielfalt und Qualität werden ständig aktualisiert. Vor kurzem wurde das Induktionshärtungsverfahren für Ventilfederstahldraht entwickelt. Der Test zeigt, dass die Plastizität, die Zähigkeit, die Anti-Relaxation, die Bruchzähigkeit, die verzögerte Bruchfestigkeit und die Ermüdungslebensdauer des Stahldrahtes aufgrund der kurzen Induktionserwärmungszeit, der feinen Abschreckstruktur und der fast fehlenden Entkohlungsschicht auf der Oberfläche des Stahldrahtes deutlich besser sind als die des ölvergüteten Stahldrahtes.
Eine andere Art von ultrafeinkörnigem, thermomechanisch behandeltem Stahldraht wurde in der Praxis eingesetzt. Die thermomechanische Ultrafeinkornbehandlung ist ein kombiniertes Verfahren zur Verfestigung und Zähigkeit, das eine ultrafeine Mikrostruktur mit einer thermomechanischen Behandlung kombiniert. Sie kann nicht nur die mechanischen Eigenschaften von Stahldraht verbessern, sondern auch die Oberflächenqualität von Stahldraht. Die Oberflächenqualität von Materialien hat einen großen Einfluss auf die Ermüdungseigenschaften. Um die Oberflächenqualität zu gewährleisten, wird bei Materialien mit besonderen Anforderungen das Schälverfahren angewandt, bei dem die Oberflächenschicht um 0,1 mm entfernt wird. Die Wirbelstromprüfung wird für 0,5 mm tiefe Fehler eingesetzt. Die Oberflächenrauhigkeit kann durch elektrolytisches Schleifen auf = (6,5 ~ 3,4) m reduziert werden.
(6) Entwicklung von rostfreiem Stahldraht
In den letzten Jahren hat sich die Produktion von rostfreiem Stahldraht im Ausland rasant entwickelt. Die wichtigsten Sorten der inländischen Nachfrage Anstieg sind 1Cr18Ni9 und 0cr17ni7ai.
Der fortschrittliche Produktionsprozess für Stahldraht zeichnet sich dadurch aus, dass der Walzdraht zunächst geschält wird, um die durch die Warmumformung verursachten Oberflächenfehler zu beseitigen. Mit Ausnahme des Beizens nach der ersten Mischkristallbehandlung wird während des gesamten Kaltbearbeitungsprozesses eine blanke Oberfläche beibehalten.
Mit der Entwicklung der Technologie wird der Produktionsprozess von Edelstahldraht weiter vereinfacht, und die Qualitätskontrolle einiger Metallprodukte wird vereinfacht, um die Anforderungen an die Walzdrahtqualität zu erfüllen. Nach der Drahtziehmaschine sollten die Oberflächenbeschichtung und der restliche Schmierfilm durch Abwischen mit Reinigungskugeln und Reinigen in Wasser entfernt werden. Vor der Blankhitzebehandlung sind Geräte zum elektrolytischen Beizen, Neutralisieren von Alkalien, Waschen mit Wasser und Trocknen vorhanden, um Ölflecken auf der Oberfläche von Stahldraht gründlich zu entfernen und die Oberflächenqualität zu verbessern.
(7) Entwicklung von Formgedächtnislegierungen
Gegenwärtig sind 50Ti und 50ni die besten unidirektionalen Formgedächtnislegierungen für Federanwendungen. Die Feder aus einer Formgedächtnislegierung ist unter Temperatureinwirkung einziehbar. Sie wird hauptsächlich in Kontrollsystemen mit konstanter Temperatur, konstanter Last und konstanter Verformung eingesetzt. Da der Aktuator durch die Feder angetrieben wird, ändert sich die Arbeitsspannung der Feder stark.
(8) Anwendung von Keramik
Die Keramik hat einen hohen Elastizitätsmodul und eine niedrige Bruchfestigkeit, was für Stellen mit geringer Verformung geeignet ist. Gegenwärtig gibt es hitzebeständige, verschleißfeste und isolierende Keramiken, und es wird eine superplastische Zinklegierung (SPZ) verwendet, die bei Raumtemperatur eine hohe Festigkeit aufweist. Darüber hinaus gibt es hochfestes Siliziumnitrid, das hohen Temperaturen von bis zu 1000 ℃ standhält. Aber keramische Feder ist nicht geeignet für die Arbeit unter Schlagbelastung.
(9) Anwendung von faserverstärkten Kunststoffen im Frühjahr
Blattfedern aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GFK) sind in Großbritannien, den Vereinigten Staaten, Japan und anderen Ländern weit verbreitet. Neben der Querfederung können sie auch in speziellen leichten Fahrzeugen, wie z. B. Rennwagen-Längsfederung, verwendet werden. Derzeit ist die Aufhängungsfeder aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (GFK) erfolgreich entwickelt worden, die 20% leichter ist als die Metallblattfeder.