[发明专利]一种应用在中型卡车翻转机构中的扭转弹簧钢材质

说明书

本发明涉及新型金属材料研发制作技术领域，公开了一种应用在中型卡车翻转机构中的扭转弹簧钢材质，通过控制钢熔炼中元素含量，并添加了稀土活化物，解决奥氏体结构缺陷，可以使弹簧钢获得最佳的综合力学性能，获得的弹簧钢进行热处理工艺加工，提高了硬度，降低了脆性，制备得到的弹簧钢材质具有极高的弹性极限、疲劳极限、冲击韧性及良好的热处理性能，形成的均匀细小的晶粒组织使得扭杆抗疲劳性能增强，减少弹簧材料的晶粒粗大、脱碳和表面粗糙等缺陷，使用寿命延长了50万次以上，提升了中型卡车驾驶员操作轻便性和安全性。

技术领域

本发明属于新型金属材料研发制作技术领域，具体涉及一种应用在中型卡车翻转机构中的扭转弹簧钢材质。

背景技术

汽车问世以来对人类的出行产生了巨大影响。如今，汽车工业的发达程度

已经成为一个国家工业水平的重要标志，汽车也已经成为当代物质文明与进步

的象征及文明形态的一种代表。中型卡车在日常生活中的应用日益普遍，目前我国的中型卡车驾驶室已经平头化，为了便于发动机的维修保养，要求驾驶室能够向前翻转。由于中型卡车驾驶室太重，单凭人力无法实现驾驶室的翻转，必须要借助于翻转机构。大多数中型卡车翻转机构都采用机械式双扭杆式。翻转机构上的重要部件是扭杆弹簧，扭杆弹簧作为一种弹性机械零件，越来越多的应用于各种机械和汽车产品中。扭杆弹簧跟其它类型弹簧一样，都是利用材料的弹性以及本身结构和总体布置的特点，把机械功或动能转变为变形能，或将变形能转变为机械功或动能，实现能量储备和稳定作用。扭杆的弹力是驾驶室得到翻转的主要动力源，因此，扭杆弹簧性能的好坏直接关系到驾驶室的翻转。扭杆弹簧常用的材料有碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈弹簧钢以及铜合金、镍合金和橡胶等。大都存在疲劳寿命短，断面收缩率低等力学性能不佳的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种应用在中型卡车翻转机构中的扭转弹簧钢材质，制备得到的扭转弹簧具有较高的力学性能和很强的抗疲劳性能，承载能力好。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种应用在中型卡车翻转机构中的扭转弹簧钢材质，钢化学成分按照质量百分比计包含了：碳占0.34-0.38%、硅占1.2-1.3%、铬占0.95-1.0%、锰占0.35-0.40%、镍占0.30-0.32%、铜占0.18-0.20%、钒占0.12-0.13%、钛占0.015-0.018%、磷占0.005-0.007%、硫占0.003-0.005%、钼占0.001-0.003%、稀土活化物占0.0015-0.0018%，剩余为铁和不可避免的杂质，冶炼时间为40-45分钟，出钢温度为1650-1660℃；

制备浇注得到的弹簧钢进行热处理工艺加工，经中频感应加热设备加热至870-880℃，并进行保温，将保温后扭杆两端的花键部分浸入10-15℃的循环水中冷却8-10秒，然后再将整个扭杆浸入15-20℃的淬火液中冷却4.0-4.5分钟，淬火完成后立刻将扭杆放入到箱式炉内在460-480℃下进行回火，回火时间为80-90分钟，出炉后将扭杆放入10-15℃的循环水中快冷90-100秒，然后使用机械油进行油冷，最后进行喷丸处理。

作为对上述方案的进一步改进，所述中频感应加热设备的频率为9.5-10.0kHz，感应圈的内径为42-45毫米。

作为对上述方案的进一步改进，保温时间为25-30分钟。

作为对上述方案的进一步改进，所述淬火液按照重量份由以下成分制成：十六烷11-12份、2-乙基己醇6.0-6.5份、叔丁基醇4.0-5.0份、硝基异丙酯3.0-3.5份、2,4-二甲基-6-叔丁基苯酚2.0-2.2份、十四烷基苯磺酸钠1.1-1.2份、消泡剂0.4-0.5份、水120-130份。

作为对上述方案的进一步改进，所述喷丸使用的钢丸直径为0.4-0.5毫米，喷丸强度设定为11C级，表面覆盖率达到98-99%。