[發明專利]一種耐腐蝕的彈簧懸架

有效

• 申請號: 201610718886.2
• 申請日: 2016-08-24
• 公開（公告）號: CN106222574B
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 蔣建平;蔣乾
• 申請（專利權）人: 寧波乾豪金屬制品有限公司
• 主分類號: C22C38/18
• 分類號: C22C38/18;C22C38/16;C22C38/12;C22C38/06;C22C38/04;C22C38/02;C22C33/04
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務所(普通合伙)33243
• 代理人: 張向飛

技術領域

本發明涉及一種耐腐蝕的彈簧懸架，屬于合金材料加工技術領域。

背景技術

鋼鐵應用于工業生產和生活中的各個方面，在人類的生活和工作中有著十分重要的作用，是科技發展的基礎，但鋼鐵在大氣中易銹蝕且銹蝕過程相當復雜，對工業生產及人們的生活產生不同程度的不利影響，帶來不必要的經濟損失。在我國，據中國工業和自然環境腐蝕調查項目組2008年調查結果顯示，由腐蝕造成的直接經濟損失達2300億元，間接經濟損失為5000～6000億元，相當于當年我國國民生產總值的5％。因此，研究防止鋼鐵腐蝕的方法就變得很重要。

汽車彈簧懸架是車架(或承載式車身)與車橋(或車輪)之間的一切傳力連接裝置的總稱。懸架的主要作用是把路面作用于車輪上的垂直反力(支承力)、縱向反力(驅動力和制動力)和側向反力以及這些反力所形成的力矩傳遞到車架(或承載式車身)上，以保證汽車的正常行駛。現有技術中的彈簧懸架一般采用普通合金鋼通過普通的成型工藝制成，其性能較為一般，尤其是強度、耐磨性、耐腐蝕性都較低。

發明內容

本發明的目的是提供一種同時具有較高耐腐蝕性和機械性能的彈簧懸架。

本發明的目的可通過下列技術方案來實現：一種耐腐蝕的彈簧懸架，所述的耐腐蝕的彈簧懸架由合金鋼制成，所述合金鋼的組成元素及其質量百分比為：C：0.10-0.15％、Cr：0.4-0.6％、Si：0.14-0.20％、Mn：0.8-1.15％、Al：0.03-0.05％、N：0.008-0.015％、Mo：0.25-0.35％、Cu：0.025-0.04％、S：0.005-0.022％、V：0.08-0.15％、RE：0.08-0.15％、P≤0.015％，余量為Fe及不可避免的雜質。

本發明耐磨彈簧懸架的合金鋼中降低了碳含量、鉻含量，并添加了稀土元素，通過各元素之間產生的協同作用提高彈簧懸架的綜合性能。在合金鋼中加入低含量鉻的同時，加入Cu、Mn、Mo、Al、Si、V等合金元素，放棄加入鎳、鎢等貴重金屬元素，能夠強化基體，獲得MoC、VC等特殊碳化物和合金碳化物，從而提高彈簧懸架合金鋼的組織穩定性。Cu、Al的加入可以提高彈簧懸架合金鋼的散熱性能。Cr、Si、Al能夠提高合金鋼的抗生長與抗氧化能力。散熱性能、抗生長和抗氧化能力的提高又能進一步提高合金鋼的高溫性能，使其在高溫環境下使用的壽命有所提高。Mn、Si等元素的加入能夠提高鋼液的流動性。稀土的影響與合金元素進行配合，進一步提高彈簧懸架合金鋼的強韌性。在本發明彈簧懸架的合金鋼中若碳含量過低，在加工中的深冷處理會嚴重影響強度和硬度，若碳含量過高，塑性低，還會影響后續的成型及電鍍過程中的性能，造成開裂等問題。為了避免在滲層中發生內氧化形成“黑色網狀組織”缺陷，本發明彈簧懸架合金鋼中Si含量要求控制在0.20％以下。當加入0.14-0.20％Si可以提高彈簧懸架的強度，若Si含量低于0.14％，則會影響彈簧懸架的屈服強度。盡管Mn是固溶強化元素，但在本發明彈簧懸架合金鋼中，若錳含量大于1.15％，則會大幅度降低彈簧懸架的塑性和韌性。彈簧懸架合金鋼的耐熱性隨著Mo含量的增加而增強，此外Cr、Si、Al都可生成致密的氧化物，形成保護膜。鋁是最基本、最有效的細化晶粒元素，在鋼中主要以AlN形式存在。AlN主要分布于晶界，起到釘扎晶界阻止晶粒長大的作用。當合金鋼中鋁含量較高，但氮含量較低時，則不能形成足夠的AlN使其均勻的分布于奧氏體晶界。AlN數量較少必然導致其分布較多的位置釘扎晶界作用明顯，較少的位置則不能釘扎晶界阻止奧氏體晶粒的長大，這也是產生混晶，即晶粒局部異常長大的主要原因。經不斷試驗發現，在本發明彈簧懸架合金鋼中鋁含量為0.03-0.05％時，控制Al/N≥3能夠保證在在后續的熱處理時不發生混晶現象。本發明彈簧懸架合金鋼中加入0.08-0.15％V細化組織晶粒，提高強度和韌性。釩不僅是強化合物形成元素，還是鋼材優良的脫氧劑，能與碳的結合，形成高熔點、高硬度、高彌散度且穩定的VC碳化物，且0.08-0.15％V與0.8-1.15％Mn起協同作用，共同提高鋼的強度和硬度，其原因在于V與Mn配合使用不僅可以細化晶粒，還可以得到更高體積分數的彌散分布析出顆粒，同時起到細晶強化和彌散強化的作用，還可以提高彈簧懸架的強度、韌性以及抗腐蝕能力。且本發明彈簧懸架合金鋼中由于0.08-0.15％稀土的存在，與0.08-0.15％V一起增強了彈簧懸架合金鋼組織細化的程度，從而使其擴散系數降低，減輕其氧化程度。同時碳化物在回火的過程中析出速度和長大速度都較為緩慢，提高了鋼的強度和抗回火穩定性。