钢板弹簧的氧化和脱碳

       钢材的表面脱碳是很难避免，关键在于脱碳层厚薄的差异。因此，在零件的加热过程中，如何采取必要措施进行预防和控制是热处理操作者的首要任务。钢板表面脱碳层越深，则疲劳强度越低。当脱碳层深0.141毫米时，疲劳极限只有35kgf/mm²，而无脱碳层则明显提高。因此，脱碳层的存在对钢板弹簧的使用寿命有重要影响，只有确保热处理前后的表面状态没有改变，才能满足其高疲劳强度的需要。

       通过分析55Si2Mn脱碳对疲劳极限的影响，可以确定脱碳与未脱碳两者疲劳强度相差59%。

       一组中吨位载重车的钢板弹簧进行台架疲劳试验，按要求其正常使用寿命在五十万次以上，而部分弹簧只有二十万次到三十万次，经过检查材料的化学成分合格，该弹簧硬度为477HB，显微组织为回火托氏体加少量条状索氏体，组织正常，但钢板弹簧表面存在严重脱碳现象，脱碳总厚度在0.35到0.45mm。可见表面的严重脱碳降低了疲劳强度，因此在反复交变应力的作用下，造成早期的疲劳断裂。

       对钢板弹簧进行应力抛丸和弹簧棱边喷丸，可以明显提高使用寿命。喷丸后是钢板表面呈现塑性变形，提高了抗拉强度，可以抵消工作过程中承受的弯曲压应力，抗拉强度提高25%以上。通常抛丸是对板簧的凹面喷射，抛丸及喷丸可除掉弹簧钢上黏附的残盐，或油垢，氧化皮，使表面清洁，呈银灰色。砂粒直径在0.5到1mm，压力在0.3到0.6Mpa。喷射角度为30到40度。喷丸强化处理可明显提高疲劳寿命、耐蚀性和耐热性。采取强压也是改善弹簧拉应力松弛的有效方法。该方法主要用于承受循环载荷。容易发生疲劳损坏的各种压缩弹簧、钢板弹簧和牛杆弹簧等，在其成型及热处理后进行。

        研究发现，弹簧经过强化喷丸处理后，减轻或消除了弹簧表面的缺陷的有害作用。表层产生循环的塑性变形、加工硬化和有力的残余压应力。可有效提高疲劳寿命。