[发明专利]一种提高高强度变截面横置板簧疲劳寿命的方法

说明书

本发明公开了一种提高高强度变截面横置板簧疲劳寿命的方法，对高强度变截面板簧，在钢厂生产的扁钢探伤合格后、进行变截面轧制之前，进行受力面打磨和冷辊压，具体步骤为：S1：将扁钢截成需要的长度，挑选扁钢表面质量较好的面作为受力面，清除受力面杂物；S2：打磨受力面暴露内部金属，打磨深度1‑3mm，打磨后表面无明显起伏与台阶；S3：打磨后扁钢使用轧机进行冷辊压，压下高度0.5‑1mm；其中，受力面作为在变截面轧制后、服役时承受拉应力的凹面。使用本方法后板簧台架试验疲劳寿命得到显著提高，并且疲劳寿命波动性显著下降。

技术领域

本发明属于钢铁材料技术领域，涉及一种变截面横置板簧的制作方法，尤其涉及一种提高高强度变截面横置板簧疲劳寿命的方法。

背景技术

横置板簧是商用车等车辆悬架系统的重要构件。随着汽车轻量化要求的提高，横置板簧向着高应力、变截面的少片簧方向发展。随着少片簧服役时负载应力的提高，其疲劳寿命低、寿命波动大的问题逐渐暴露出来。材料强度越高，疲劳寿命对缺陷的敏感性越大，板簧质量的轻微波动即会导致板簧疲劳寿命显著降低。60Si2CrVAT是目前高强度变截面少片簧的一个典型牌号，热处理后抗拉强度可达1800MPa，服役时承受的交变载荷可达900MPa以上。

表面质量是影响板簧疲劳寿命的重要因素。板簧受力面的脱碳、微裂纹等缺陷往往成为疲劳源，使疲劳寿命下降。喷丸处理是常用的提高表面质量的方法，通过细小的钢丸高速喷打板簧表面，可以改善板簧表面质量，提高表面强度，使表面处于压应力状态，从而提高板簧的疲劳寿命。但是，当板簧表面凹凸不平时，钢丸冲击板簧表面后留下的凹坑侧壁在后续钢丸的冲击下有可能形成细小的折叠。低抗拉强度板簧对这种微米级的折叠不敏感，但高应力板簧一旦出现这种折叠，疲劳寿命就可能显著降低。

变截面横置板簧是由钢厂生产的扁钢经变截面轧制、热处理、应力喷丸、电泳等工序制成。受形状限制，扁钢出厂前无法进行扒皮处理，表面高低起伏较大。如果铸坯或轧辊质量不佳，扁钢表面缺陷会更多。变截面轧制时钢坯每部分的变形量都不同，不协调的变形进一步加大了板簧表面的起伏程度。这成为影响高应力变截面板簧疲劳寿命稳定性的重要因素。

发明内容

本发明的目的是针对高应力变截面横置板簧疲劳寿命波动性大这一问题，提供一种通过降低扁钢表面起伏程度进而提高板簧疲劳寿命和疲劳寿命稳定性的方法。利用扁钢变截面轧制前对受力面进行打磨并冷辊压的方法提高应力喷丸前板簧受力面的表面质量，避免出现喷丸折叠，进而提高板簧疲劳寿命和疲劳寿命稳定性。

为实现上述目的，本发明提供一种提高高强度变截面横置板簧疲劳寿命的方法，其中，板簧是由钢厂生产的扁钢经变截面轧制、热处理、应力喷丸、电泳工序制成，本发明方法具有这样的特征：针对高强度变截面板簧，在钢厂生产的扁钢探伤合格后、进行变截面轧制之前，进行受力面打磨和冷辊压，具体步骤为：

S1：将扁钢截成需要的长度，挑选扁钢表面质量较好的面作为受力面，清除受力面杂物；

S2：打磨受力面暴露内部金属，打磨深度1-3mm，打磨后表面无明显起伏与台阶；

S3：打磨后扁钢使用轧机进行冷辊压，压下高度0.5-1mm；

其中，受力面作为在变截面轧制后、服役时承受拉应力的凹面。

进一步，本发明提供一种提高高强度变截面横置板簧疲劳寿命的方法，还可以具有这样的特征：其中，所述高强度变截面板簧为淬火回火热处理后，抗拉强度大于1800MPa，服役时最大交变应力大于900MPa的板簧。

进一步，本发明提供一种提高高强度变截面横置板簧疲劳寿命的方法，还可以具有这样的特征：其中，所述扁钢探伤合格的标准为：表面不存在深度超过2mm的裂纹或折叠。

进一步，本发明提供一种提高高强度变截面横置板簧疲劳寿命的方法，还可以具有这样的特征：其中，所述热处理为淬火回火热处理。