彈簧扁鋼知識

   簡介：鋼板彈簧，它是由若干片等寬但不等長（厚度可以相等，也可以不相等）的合金彈簧片組合而成的一根近似等強度的彈性梁，它又稱為葉片彈簧。為了充分利用材料，鋼板彈簧做成接近于應力梁的形式。鋼板彈簧是汽車懸架中應用廣泛的一種彈性元件。

鋼板彈簧的中部通過U型螺栓（又稱騎馬螺栓）固定在車橋上，兩端的卷耳用銷子鉸接在車架的支架上。這樣，通過鋼板彈簧將車橋與車身連接起來，起到緩沖、減振、傳力的作用。多片鋼板彈簧的各片鋼板迭加成倒三角形狀，上端的鋼板長，下端的鋼板短，鋼板的片數(shù)與支承汽車的重量和減震效果相關，鋼板越多越厚越短，彈簧剛性就越大。但是，當鋼板彈簧撓曲時，各片之間就會互相滑動摩擦產(chǎn)生噪聲。摩擦還會引起彈簧變形，造成行駛不平順。因此，在承載量不是很大的汽車上，就出現(xiàn)了少片鋼板彈簧，以多片鋼板彈簧的缺陷。

    有些少片鋼板彈簧僅用一片鋼板彈簧，它與多片鋼板彈簧相比除了減少噪聲和不會摩擦外，還可以節(jié)省材料，減輕重量，便于布置，降低整車高度，具有良好的平順性。少片鋼板彈簧的鋼板截面變化大，從中間到兩端的截面是逐漸不同，因此軋制工藝比較復雜。

分類

    鋼板彈簧有兩種類型，一種是等厚度，寬度呈現(xiàn)兩端狹，中間寬。傳統(tǒng)的多片迭成的鋼板彈簧就是這一類型，這種鋼板彈簧是由多片長度不等，寬度一樣的鋼片所迭成，現(xiàn)在的大客車、貨車多數(shù)使用這種鋼板彈簧。另一種是等寬度，厚度呈現(xiàn)兩端薄，中間厚。現(xiàn)在常見的少片鋼板彈簧就是這一類型，少片鋼板彈簧是指只有1～4片的變截面鋼板彈簧，變截面鋼板彈簧是指沿鋼板長度方向中心較厚向兩端逐漸變薄，或者片寬和片厚均漸變化的鋼板彈簧。多用于輕型汽車，現(xiàn)在一些大中型客車也趨向于使用這一類鋼板彈簧。

    為了減輕重量和軋制工藝難度，近年出現(xiàn)了一種纖維增強塑料（FRP）代替鋼板，可減小重量一半以上。這種纖維增強塑料是由玻璃纖維制成，用聚酯樹脂聚合在一起。據(jù)計算一般的單片鋼板彈簧每副重量約11～20公斤，而纖維增強塑料彈簧每副重量約4公斤左右，而且行駛平穩(wěn)，噪聲很低。

優(yōu)缺點

    它的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠，成本低廉，維修方便。它既是懸架的彈性元件，又是懸架的導向裝置。它的一端與車架鉸接，可以傳遞各種力和力矩，并決定車輪的跳動軌跡。同時，它本身也有一定的摩擦減震作用。一舉三得，所以廣泛用于非獨立懸架上。

    它的缺點是只能用于非獨立懸架，重量較重，剛度大，舒適性差，縱向尺寸較長，不利于縮短汽車的前懸和后懸，與車架連接處的鋼板彈簧銷容易磨損等。

    盡管缺點不少，但鋼板彈簧至今仍在各種汽車上大量使用。為了改進鋼板彈簧的性能，減輕重量，提高壽命，出現(xiàn)了變截面鋼板彈簧、單片彈簧等。

高速工具扁鋼有哪些性能

工藝性能也是高速扁鋼的重要指標。首先，要有良好的熱塑性，以便充分破碎共晶碳化物和加工成形;其次，要有低的退火硬度，以便在生產(chǎn)過程中進行冷成形和切削加工。其他工藝性能如過熱不敏感性，脫碳不敏感性，低的淬火變形性，在電阻焊和摩擦焊中與柄部碳鋼結(jié)合的良好焊接性能等也很重要，尤其是磨削性，對于制造復雜刀具是極其重要的。

  保證碳化物充分破碎、細化并均勻分布(見圖)，歷來是高速鋼生產(chǎn)工藝和提高質(zhì)量的關鍵問題。為此，高速扁鋼應采用低溫澆鑄工藝，選擇良好錠型，并根據(jù)鋼材規(guī)格選用足夠大的壓縮比。中國自1965年以來采用扁錠生產(chǎn)高速鋼，其優(yōu)點為顯著加快鋼錠凝固速度，從而改善了鋼材的碳化物不均勻度和低倍組織。大尺寸鋼材多采用電渣重熔鋼錠。鍛造開坯、軋制成材的工藝有利于提高質(zhì)量。高速扁鋼的熱加工溫度、變形量和退火制度，對鋼材的熱處理性能，尤其是對淬火后的晶粒度有明顯的影響，須嚴加控制高速扁鋼工中如終鍛(軋)溫度過高，變形量不足或已經(jīng)過一次淬火，但未經(jīng)充分退火又進行第二次淬火，會出現(xiàn)特殊閃光的萘狀斷口(見金屬宏觀檢驗)，從而顯著降低鋼的韌性，使刀具脆崩。還采用快鍛液壓機開坯、精鍛機成材的新工藝。

  高速扁鋼需通過特殊的熱處理才能獲得所需的性能。一般淬火溫度均接近這種鋼的熔化溫度，例如高鎢鋼為1270～1290℃，鎢鉬鋼為1210～1240℃，高鉬鋼為1180～1210℃，一般采用540～560℃回火三次，以得到二次硬化的超佳效果。對韌性和紅硬性有不同要求時，可適當調(diào)整淬火溫度。

  粉末冶金高速扁鋼可保證碳化物細小和均勻分布，對改善高碳高釩高速扁鋼的磨削性、改進熱加工性，減少淬火變形以及提供碳化物質(zhì)量優(yōu)異的大尺寸鋼材確有獨特優(yōu)點;可以生產(chǎn)出合金含量更高和切削能力較大的高速鋼。高速扁鋼刀具的真空熱處理獲得廣泛應用;刀具的氧氮化、碳氮氧共滲等表面化學熱處理，也正在普遍采用，尤其是化學氣相沉積法和物理氣相沉積法的發(fā)展，可進一步提高刀具的使用壽命。

  高速工具扁鋼的淬火溫度很高，接近熔點，其目的是使合金碳化物更多的溶入基體中，使鋼具有更好的二次硬化能力。高速工具鋼淬火高速工具扁鋼，此為次硬化，但淬火溫度越高，則回火后的強度和韌性越低。淬火后在350℃以下低溫回火硬度下降在350℃以上溫度回火硬度逐漸提高，至520~580℃范圍內(nèi)回火(化學成分不同，回火溫度不同)出現(xiàn)第二次硬度高峰，并超過淬火硬度，此為二次硬化。這是高速工具鋼的重要特性。

  高速工具扁鋼除了具有高的硬度、耐磨性、紅硬性等使用性能外，還具有一定的熱塑性、可磨削性等工藝性能。

  鎢系高速工具扁鋼主要合金元素是鎢，不含鉬或含少量鉬。其主要特性是過熱敏感性小，脫碳敏感性小、熱處理和熱加工溫度范圍較寬，但碳化物顆粒粗大，分布均勻性差，影響鋼的韌性和塑性。

  鎢鉬系高速工具扁鋼的主要合金元素扁鋼是鎢和鉬。其主要特性是碳化物的顆粒度和分布均優(yōu)于鎢系高速工具鋼，脫碳敏感性和過熱敏感性低于鉬系高速工具鋼，使用性能和工藝性能均較好。

  鉬系高速工具扁鋼的主要合金元素是鉬，不含鎢或含少量鎢。其主要特性是碳化物顆粒細，分布均勻、韌性好，但脫碳敏感性和過熱敏感性大、熱加工和熱處理范圍窄。