發(fā)布時(shí)間：2017-08-16 20:28

  本文關(guān)鍵詞：汽車(chē)鋼板彈簧噴丸強(qiáng)化處理研究

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【摘要】：隨著當(dāng)今交通運(yùn)輸業(yè)的不停生長(zhǎng)壯大,作為重載卡車(chē)中重要的懸架組成鋼板彈簧,對(duì)其的性能要求日益增高,急切要求鋼板彈簧具有高強(qiáng)度和長(zhǎng)壽命。其中通過(guò)噴丸強(qiáng)化能夠較好的提升機(jī)械疲勞壽命,在彈簧制造業(yè)中廣泛應(yīng)用。本文研究的對(duì)象主要是變截面少片鋼板彈簧及其試樣,經(jīng)過(guò)一系列的實(shí)驗(yàn)來(lái)找出鋼板彈簧噴丸強(qiáng)化、熱處理工藝以及工件微觀組織和物理參數(shù)變化之間的關(guān)系,研究出影響鋼板彈簧噴丸成效的主要規(guī)律及原因。一面在制定噴丸工藝及熱處理工藝上提供合理的理論根本,另一面憑借種種物理參數(shù)及圍觀組織的改變來(lái)推斷出線(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中強(qiáng)化噴丸的成效,為提升產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)品研發(fā)方面提高強(qiáng)有力的支撐。噴丸是使用快速不間斷的彈丸流撞擊零部件表面,使零部件表面及次表面生成了一個(gè)塑性形變層,同時(shí)引入了一定的殘余壓應(yīng)力,由此使零部件的表面狀態(tài)發(fā)生改變并提升了其疲勞壽命。鋼板彈簧經(jīng)過(guò)前期熱處理后表面狀況會(huì)發(fā)生一定變化,主要體現(xiàn)在表面回火硬度不同,表面脫碳層深度不同,表面氧化皮厚度不同,這些都會(huì)影響鋼板彈簧后期的強(qiáng)化噴丸效果,且噴丸介質(zhì)如速度、硬度以及直徑的不同,會(huì)對(duì)經(jīng)過(guò)噴丸處理的鋼板彈簧表面的粗糙度,殘余壓應(yīng)力場(chǎng)深度以及噴丸覆蓋率等因素有一定程度的影響。鋼板彈簧在其工作面形成較深的殘余壓應(yīng)力層,能成功阻止裂紋源的萌生和擴(kuò)展,在很大程度上延長(zhǎng)了鋼板彈簧的疲勞壽命。本文研究鋼板彈簧所用材料主要為以下三種:60Si2Mn(M)、50CrVA(V)、FAS3550(F)對(duì)鋼板彈簧的噴丸強(qiáng)化進(jìn)行研究分析。依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,經(jīng)過(guò)強(qiáng)化噴丸處理后三種材料鋼板彈簧的表面及次表面均形成了殘余壓應(yīng)力層,在相同的疲勞載荷條件下,經(jīng)過(guò)強(qiáng)化噴丸處理的鋼板彈簧疲勞裂紋萌生的循環(huán)周次遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于噴丸前的鋼板彈簧,由此表明鋼板彈簧經(jīng)過(guò)強(qiáng)化噴丸處理后疲勞壽命會(huì)得到大幅度提升。通過(guò)一輪輪的試驗(yàn)研究,不斷地調(diào)整噴丸工藝,逐步依次調(diào)整被引入殘余壓應(yīng)力場(chǎng)的四個(gè)特征,使之滿(mǎn)足優(yōu)化殘余壓應(yīng)力場(chǎng)的兩個(gè)判據(jù),從而獲得優(yōu)化的噴丸殘余應(yīng)力場(chǎng)。此時(shí)的殘余應(yīng)力場(chǎng)的四個(gè)參量,加上顯微硬度、覆蓋率、半高寬的指標(biāo),可作為我們判定噴丸強(qiáng)化效果的量化指標(biāo)。最后鋼板彈簧為了減少簧片接觸疲勞并增大其疲勞壽命,鋼板彈簧的后期制作需采用強(qiáng)化噴丸處理,從而提升鋼板彈簧的表面殘余應(yīng)力場(chǎng)、表面粗糙度以及噴丸覆蓋率,進(jìn)而使鋼板彈簧得到一個(gè)優(yōu)良的疲勞性能。
【關(guān)鍵詞】：汽車(chē) 鋼板彈簧 疲勞壽命 噴丸 殘余壓應(yīng)力
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U463.334.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第1章 緒論12-18
• 1.1 選題的意義12-13
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容15-18
• 第2章 鋼板彈簧的性能指標(biāo)及噴丸強(qiáng)化處理18-34
• 2.1 鋼板彈簧的材料性能18-19
• 2.1.1 鋼板彈簧試樣材料及特點(diǎn)18
• 2.1.2 鋼板彈簧試樣化學(xué)檢驗(yàn)18-19
• 2.1.3 鋼板彈簧試樣尺寸及編號(hào)19
• 2.2 理化檢驗(yàn)19-22
• 2.2.1 鋼板彈簧試樣熱處理工藝19-21
• 2.2.2 硬度、金相檢驗(yàn)21-22
• 2.3 噴丸介質(zhì)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)22-26
• 2.3.1 外形檢驗(yàn)23-24
• 2.3.2 硬度檢驗(yàn)24
• 2.3.3 金相組織檢驗(yàn)24-25
• 2.3.4 均勻度檢驗(yàn)25
• 2.3.5 化學(xué)檢驗(yàn)25-26
• 2.4 鋼板彈簧的噴丸強(qiáng)化理論及工藝26-27
• 2.4.1 噴丸強(qiáng)化理論26
• 2.4.2 噴丸實(shí)驗(yàn)工藝26-27
• 2.5 噴丸強(qiáng)度的影響因素及噴丸強(qiáng)化后的效果27-32
• 2.5.1 噴丸強(qiáng)度的影響因素27-31
• 2.5.2 噴丸強(qiáng)化后的效果31-32
• 2.6 本章小結(jié)32-34
• 第3章 鋼板彈簧噴丸強(qiáng)化處理工藝參數(shù)研究34-58
• 3.1 鋼板彈簧試樣臺(tái)架試驗(yàn)及斷口分析34-38
• 3.1.1 鋼板彈簧臺(tái)架試驗(yàn)及斷口照片34-35
• 3.1.2 斷口分析35-38
• 3.2 鋼板彈簧試樣殘余應(yīng)力試驗(yàn)及分析38-42
• 3.2.1 鋼板彈簧試樣殘余應(yīng)力測(cè)量位置及方法39
• 3.2.2 鋼板彈簧試樣殘余應(yīng)力測(cè)量結(jié)果39-42
• 3.3 鋼板彈簧試樣半高寬試驗(yàn)及分析42-44
• 3.4 鋼板彈簧試樣顯微硬度試驗(yàn)及分析44-47
• 3.4.1 鋼板彈簧測(cè)量顯微硬度試樣制備44-45
• 3.4.2 鋼板彈簧試樣顯微硬度測(cè)量結(jié)果45-47
• 3.5 鋼板彈簧試樣微觀分析47-50
• 3.5.1 鋼板彈簧試樣微觀分析檢測(cè)結(jié)果47-50
• 3.5.2 鋼板彈簧試樣微觀分析小結(jié)50
• 3.6 鋼板彈簧強(qiáng)化噴丸應(yīng)力分析50-57
• 3.6.1 鋼板彈簧噴丸后殘余壓應(yīng)力及壓應(yīng)力場(chǎng)分析50-52
• 3.6.2 鋼板彈簧預(yù)應(yīng)力強(qiáng)化噴丸研究52-54
• 3.6.3 鋼板彈簧過(guò)度噴丸研究54-57
• 3.7 本章小結(jié)57-58
• 第4章 鋼板彈簧噴丸強(qiáng)化效果58-66
• 4.1 參數(shù)定義58-59
• 4.2 鋼板彈簧噴丸強(qiáng)化工藝制定59-60
• 4.3 鋼板彈簧樣品制備60-61
• 4.4 鋼板彈簧三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)規(guī)范61
• 4.5 鋼板彈簧顯微硬度樣品制作、測(cè)量及判斷61-62
• 4.5.1 顯微硬度樣品制作61
• 4.5.2 顯微硬度測(cè)試61-62
• 4.5.3 顯微硬度判定62
• 4.6 鋼板彈簧半高寬測(cè)試62
• 4.7 鋼板彈簧剝層腐蝕規(guī)范62-63
• 4.8 鋼板彈簧殘余應(yīng)力場(chǎng)的測(cè)量63
• 4.9 鋼板彈簧內(nèi)部疲勞極限理論及優(yōu)化殘余壓應(yīng)力場(chǎng)判據(jù)63-65
• 4.9.1 內(nèi)部疲勞極限理論63-64
• 4.9.2 優(yōu)化殘余壓應(yīng)力場(chǎng)判據(jù)64-65
• 4.10 本章小結(jié)65-66
• 第5章 全文總結(jié)66-70
• 參考文獻(xiàn)70-74
• 作者簡(jiǎn)介74-76
• 致謝76

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：685396