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技術文章
具有優(yōu)異疲勞和抗下垂的超高強度閥門彈簧鋼
點擊次數(shù)：850 發(fā)布時間：2015-7-13
汽車用閥門彈簧鋼經(jīng)受高的重復載荷，并須有長時間的可靠性。為了改善油耗和減小引擎尺寸，須將閥門彈簧設計成用于更高應力的，因而需要彈簧鋼具有更高的疲勞強度。日本神戶鋼鐵公司棒線產(chǎn)品開發(fā)部近年開發(fā)了一種與傳統(tǒng)高強度鋼（KHV10N）相比具有更高疲勞強度及抗下垂性的超高強度鋼。
所開發(fā)的新鋼種優(yōu)化了合金成分，提高了Cr和V的含量，便于滲氮，從而提高了滲氮后的表面硬度和殘余應力，提高了疲勞強度。提高釩含量及優(yōu)化熱處理產(chǎn)生超細晶改善了抗下垂性和高強度區(qū)域的韌性。增加Si、Cr和V的含量提高了抗軟化性，使彈簧在消應力退火和彈簧成型后的高溫滲氮期間保持彈性強度。一種能控制夾雜物成分的新方法減少了不利的、會引起疲勞斷裂的非金屬夾雜物，使彈簧的可靠性得到了提高。
將此新鋼種做成的彈簧與傳統(tǒng)的KHV10N的相比其疲勞強度提高了約10％，殘余剪切應變（下垂量）減少到約2/3，彈簧的重量減少了13％。由于重量、尺寸下降，閥組的性能提高，彈簧的高度下降了8％，這樣，此鋼可以在減少油耗的同時使引擎能在更高的速度下運轉。