봄의 시작과 함께 산업 응용 기술주로 높은 스트레스 하에서 피로 수명 및 피로 방지 성능 향상; 둘째, 다양한 용도에 따라 내식성, 내마모성, 비자 성, 전도성, 내열성 등이 필요합니다. 또한 화학 성분을 엄격하게 제어함으로써 비금속 불순물의 감소도 유익한 이점을 얻었습니다. 표면 품질과 치수 정밀도가 향상됩니다.
(1)스프링강 생산 기술 개발
스프링 강의 품질을 향상시키기 위해 선진국은 일반적으로 외부 용광로, 연속 주조 공정, 새로운 압연 및 온라인 자동 감지 및 제어 장비의 정제 기술을 채택했습니다.
강철의 화학적 조성을 보장하고 가스 및 다양한 비금속 개재물의 함량을 줄이기 위해 대용량 전기로 또는 변환기를 제련에 사용하고 산소 함량 (질량 분율)을 (0.0021 ~ 0.0010) %로 줄입니다. 초순도 강철이 생산되어 스프링의 설계 및 작업 스트레스가 크게 향상됩니다.
연속 주조 공정은 스프링 철강 생산에 널리 사용되어 왔습니다. 연속 주조는 강철의 분리를 줄이고, 이차 산화를 줄이고, 표면 탈탄을 개선하고, 구조와 특성을 안정적이고 균일하게 만들 수 있습니다.
분할 연속 압연기를 사용하면 치수 정확도, 표면 품질을 향상시킬 수 있으며 길이에 따라 강철의 미세 구조를 균일하게 만들 수 있습니다. 제품의 표면 품질을 보장하기 위해 온라인 자동 감지 및 제어가 채택되었습니다. 가변 단면 스프링 평강 생산에 적응하기 위해 오스테나이트의 새로운 압연 성형 공정, 즉 강철을 오스테나이트 영역으로 가열 한 다음 준안정 오스테나이트 영역으로 담금질하는 새로운 압연 성형 공정이 개발되었습니다. 이 기술은 강철의 가소성을 감소시키지 않으면서도 강도를 향상시킬 수 있습니다. 또한 압연 후 온라인 열처리 및 표면 경화 처리를 통해 스프링강의 성능을 향상시킬 수 있습니다.
(2) 합금강 개발
합금 원소의 주요 기능은 기계적 특성, 기술적 특성을 개선하고 몇 가지 특수한 특성을 부여하는 것입니다. 밸브 스프링과 서스펜션 스프링에는 SiCr강이 널리 사용되었습니다. Si는 응력 이완에 저항하는 최고의 합금 원소입니다. SiCr 강철에 V와 Mo를 첨가하여 sicrv 및 sicrmo 강철을 형성하면 피로 수명과 이완 방지 성능을 향상시킬 수 있습니다. 동시에, 고온에서 SiCr 드로잉 강선의 이완 저항은 피아노 강선 및 탄소 스프링 강선보다 낫습니다. 엔진의 고속 소형화로 인해 플러터 방지 성능이 우수하고 가볍고 탄성 계수가 작은 Ti 합금이 널리 사용되었으며 강도는 2000MPa에 도달 할 수 있습니다.
(3) 저탄소 오스테나이트강 개발
저탄소 오스테나이트강 38simnb는 중국에서 독자적으로 개발한 새로운 유형의 고성능 스프링강입니다. 이를 기반으로 개발된 38SiMnVBE는 고강도 및 인성, 높은 경화성, 높은 적용성 및 높은 성능 비율과 같은 더 많은 장점을 가지고 있습니다. 제어 압연 후 인장 강도 = (2030-2140) MPa, 항복 강도 = (900-2010) MPa, 연신율 = (12-15)%, 표면 수축률 = (48-55)%입니다. 몇 안 되는 가변 섹션 패널 스프링에 고성능 소재를 제공합니다.
(4) 스테인리스 스틸 개발
중국은 스테인리스강 생산의 대국입니다. 스테인리스 스틸 생산의 발전과 함께 많은 품종이 개발되었습니다. 현재 50 개 이상의 품종이 있으며 기본적으로 국내 생산 개발의 요구를 충족합니다. 이 백서에서는 현재 개발 된 몇 가지 새로운 품종에 대해 간략하게 설명합니다.
1) 오스테 나이트 계 스테인리스 강 시스템의 초기 형성. 탄소로 인한 입계 부식 피로를 제거하기 위해 저탄소 오스테 나이트 계 스테인리스 강 0Cr18Ni9 및 00cr17ni2mo2가 개발되었습니다. 특수한 특성을 개선하기 위해 Cu, Ti, Nb, Mn, Cr, Si 및 N을 첨가할 수 있습니다.
2) 질소 함유 스테인리스강 개발. 스테인리스강에 탄소 대신 질소가 사용되었습니다. 오스테 나이트 계 스테인리스 강에서 N과 C는 많은 공통 특성을 가지고 있습니다. 오스테나이트 안정화에 대한 N의 효과는 Ni의 효과보다 크며, 이는 C의 효과와 동일합니다. N과 Mn의 결합 에너지는 값 비싼 Ni를 대체 할 수 있습니다. N은 또한 오스테나이트에서 가장 효과적인 고용체 강화 원소 중 하나입니다. N과 Cr 사이의 친화력은 C와 Cr 사이의 친화력보다 작으며, Cr2N의 침전은 오스테나이트강에서 거의 볼 수 없습니다. 따라서 N은 내식성을 감소시키지 않고 스테인리스강의 강도를 향상시킬 수 있습니다.
3) 슈퍼 페라이트 스테인리스 스틸 개발. 페라이트계 스테인리스강은 내식성과 내산화성이 우수하고 응력 내식성이 오스테나이트계 스테인리스강보다 우수합니다. 오스테나이트 스테인리스 스틸보다 저렴합니다. 하지만 용접성과 취성이 좋지 않아 생산과 사용에 제한이 있다는 단점이 있습니다. 페라이트강의 용접성과 취성은 탄소와 질소 함량을 줄이고, Ti, Nb, Zr, Ta와 같은 안정화 원소를 추가하고, Cu, AI, V와 같은 강화 원소를 첨가하여 개선할 수 있습니다.
4) 슈퍼 오스테나이트강 개발. 슈퍼 오스테나이트강은 기존 스테인리스강에 비해 Cr, Mo, N 함량이 월등히 높은 오스테나이트강을 말합니다. 가장 유명한 것 중 하나는 6% Mo(245smo)를 함유한 강철입니다. 이러한 종류의 강철은 해수, 폭기, 틈새 및 저속 세정 조건에서 매우 우수한 국부 내식성, 우수한 내공 내식성(PI 40) 및 우수한 응력 내식성을 가지고 있습니다. Ni 기반 합금 및 티타늄 합금의 대체 소재입니다.
5) 슈퍼 마르텐사이트 스테인리스강 개발. 기존의 마르텐사이트계 스테인리스강 2Cr13, 3Cr13, 4Cr13 및 1Cr17Ni2는 연성이 부족하고 저온 업셋 시 응력에 매우 민감하여 냉간 성형이 어렵습니다. 또한 강철의 용접성이 상대적으로 떨어지고 사용 범위가 제한적입니다. 위의 마르텐사이트강의 단점을 극복하기 위해 최근 C와 Ti의 함량을 줄이고 Ni의 함량을 높여 새로운 합금강 슈퍼 마르텐사이트강 시리즈를 개발하는 효과적인 방법이 발견되었습니다. 이러한 종류의 강철은 인장 강도가 높고 연성이 좋으며 용접성이 향상되므로 슈퍼 마르텐사이트강은 연질 마르텐사이트강 또는 용접 가능한 마르텐사이트강이라고도 합니다.
(5) 스프링 강선 개발
100년 이상의 개발 끝에 스프링 강선의 기술은 납 담금질에서 오일 담금질로, 그리고 지금은 유도 가열 담금질에 이르기까지 경험했습니다. 또한 기술과 장비는 지속적으로 혁신되고 개선되며 다양성과 품질이 지속적으로 업데이트됩니다. 최근에는 밸브 스프링 강선에 대한 유도 가열 담금질 및 템퍼링 공정을 개발했습니다. 테스트 결과 강선의 가소성, 인성, 이완 방지, 파괴 인성, 지연 파괴 저항 및 피로 수명은 짧은 유도 가열 시간, 미세 담금질 구조 및 강선 표면의 탈탄 층이 거의 없기 때문에 오일 담금질 및 템퍼링 강선보다 크게 향상되었음을 보여줍니다.
또 다른 종류의 초미립자 열기계 처리 강선이 현장에 적용되었습니다. 초미립자 열역학적 처리는 초미세 미세 구조와 열역학적 처리를 결합한 복합 강화 및 강화 공정입니다. 강선의 기계적 특성을 향상시킬뿐만 아니라 강선의 표면 품질도 향상시킬 수 있습니다. 재료의 표면 품질은 피로 특성에 큰 영향을 미칩니다. 표면 품질을 보장하기 위해 특별한 요구 사항이있는 재료에 필링 공정을 채택하고 표면층을 0.1mm 제거합니다. 와전류 테스트는 0.5mm 깊이 결함에 사용됩니다. 전해 연삭을 통해 표면 거칠기를 = (6.5 ~ 3.4) m로 줄일 수 있습니다.
(6) 스테인리스 스틸 와이어 개발
최근 몇 년 동안 외국에서 스테인레스 스틸 와이어 생산이 빠르게 발전했습니다. 국내 수요 증가의 주요 품종은 1Cr18Ni9 및 0cr17ni7ai입니다.
첨단 강선 생산 공정의 특징은 열간 가공으로 인한 표면 결함을 제거하기 위해 선재를 먼저 벗겨내는 것입니다. 첫 번째 고용체 처리 후 산세 처리를 제외하고 전체 냉간 가공 공정은 밝은 표면을 유지합니다.
기술의 발달로 스테인리스 스틸 와이어의 생산 공정이 더욱 단순화되고 일부 금속 제품 산업의 품질 관리가 선재 품질 요구 사항을 충족하도록 단순화되었습니다. 와이어 드로잉 기계 후 표면 코팅과 잔류 윤활 필름은 클리닝 볼로 닦고 물로 청소하여 제거해야 합니다. 밝은 열처리 전에 전해 산세, 알칼리 중화, 물 세척 및 건조 장치를 장착하여 강선 표면의 기름 얼룩을 철저히 제거하고 표면 품질을 향상시킵니다.
(7) 형상 기억 합금 개발
현재 50Ti와 50ni는 스프링 애플리케이션에 가장 적합한 단방향 형상 기억 합금입니다. 형상 기억 합금으로 만든 스프링은 온도의 작용에 따라 수축할 수 있습니다. 주로 일정한 온도, 일정한 하중 및 일정한 변형의 제어 시스템에 사용됩니다. 액추에이터는 스프링에 의해 구동되기 때문에 스프링의 작동 응력이 크게 변합니다.
(8) 세라믹의 적용
세라믹은 탄성 계수가 높고 파단 강도가 낮아 변형이 거의 없는 곳에 적합합니다. 현재 내열성, 내마모성 및 단열 세라믹이 있으며 상온에서 강도가 높은 초플라스틱 아연 합금 (SPZ)이 사용됩니다. 또한 최대 1000 ℃의 고온을 견딜 수있는 고강도 실리콘 질화물도 있습니다. 그러나 세라믹 스프링은 충격 하중을 받는 작업에는 적합하지 않습니다.
(9) 봄철 섬유 강화 플라스틱 적용
유리섬유 강화 플라스틱(GFRP) 리프 스프링은 영국, 미국, 일본 및 기타 국가에서 널리 사용되어 왔습니다. 가로 서스펜션 외에도 레이싱카 세로 서스펜션과 같은 특수 경차에도 사용할 수 있습니다. 현재 탄소 섬유 강화 플라스틱 (GFRP)의 서스펜션 스프링이 성공적으로 개발되었으며, 이는 금속 리프 스프링보다 20% 가볍습니다.