Page 99 - 理化检验-物理分册2021年第十期

杨金艳, 等: 插秧机拉簧的断裂原因

图5 拉簧钢丝的显微组织形貌

Fi g 5 Microstructuremor p holo gy ofthetensions p rin g steelwire a coatin gmor p holo gy b crosssection c lon g itudinalsection
面亦 是 断 口 平 台 侧 [ 10 ] , 应 力 集 中 部 位 成 为 疲 劳 热镀锌存在锌铁合金层, 可以增加抗腐蚀性能; 提高
源 [ 11-12 ] 。在扫描电镜下观察, 断口平台为疲劳断裂 抗疲劳性能, 改用弹簧钢丝代替 SWRS80钢琴钢丝
的影响区, 断口疲劳扩展区太窄, 即使整个平台均为 并采用淬火+中温回火处理使其组织为回火屈氏体。
疲劳扩展区, 占整个钢丝断面也不足 1 / 10 , 剩余部 参考文献:
分为瞬断区撕裂断裂, 虽然拉簧钢丝显微组织满足

其工艺设计的要求, 但疲劳断裂扩展区太窄, 表明钢 [ 1 ] 闫君杰, 马世辉. 不锈钢拉簧断裂失效分析[ J ] . 材料
丝冷拉拔纤维状组织抵抗疲劳的能力太弱, 导致拉 保护, 2019 , 52 ( 1 ): 137-139.

簧往复循环近百次, 就发生了疲劳断裂, 建议提高拉 [ 2 ] 张海营, 赵向南. 金属压簧断裂原因分析[ J ] . 理化检
验( 物理分册), 2018 , 54 ( 5 ): 348-350.
簧钢丝的抗疲劳性能。
[ 3 ] 殷瑞钰. 钢的质量现代进展[ M ] . 北京: 冶金工业出
综合以上分析并结合以往的文献报道可知, 拉
版社.
簧材料最好选用65Mn类弹簧钢, 且工艺应加以改
[ 4 ] 张正贵, 李平, 李姗姗, 等.60Si2MnA 盘簧断裂失效
进, 钢丝在冷拉拔后应进行淬火+中温回火处理, 使
分析[ J ] . 金属热处理, 2014 , 39 ( 12 ): 156-158.
钢丝组织为回火屈氏体。这种组织具有较高的弹性 [ 5 ] 王桂堂, 林金萱.60Si2Mn钢汽车板簧热处理工艺优

极限和韧性, 适合这种反复拉伸和压缩工作形式, 相 化研究[ J ] . 热加工工艺, 2005 , 34 ( 7 ): 34-36.

比冷拉拔纤维状硬化组织, 其能大幅增加抗疲劳性 [ 6 ] 陈再良, 付海峰, 吕东显.55CrSi 拉簧钢的氢脆断裂

能, 延长使用寿命。 分析[ J ] . 金属热处理, 2011 , 36 ( 增刊): 383-387.

能谱分析断口处微区的化学成分结果表明拉簧 [ 7 ] 申丽娟, 程光辉, 耿艳玲, 等.60Si2Mn拉簧钢失效机

的使用环境对拉簧有一定的影响, 断口微区存在某 理分析[ J ] . 热加工工艺, 2013 , 42 ( 14 ): 192-193.

[ 8 ] 金双峰, 程鹏, 姜膺, 等. 拉簧的失效分析与预防技术
些腐蚀产物元素。拉簧镀层厚度为6~7 μ m , 需加

[ J ] . 金属热处理, 2011 , 36 ( 增刊): 140-144.
强镀层厚度, 防止腐蚀发生。虽然, 该次拉簧断裂的
[ 9 ] 李莹, 侯学勤, 陶春虎.65Mn钢拉簧的表面缺陷分析
主要原因是疲劳, 但腐蚀对其也有一定的影响。
[ J ] . 金属热处理, 2011 , 36 ( 10 ): 95-97.

3 结论及建议 [ 10 ] 周斌斌, 廖建, 彭凯.65Mn 弹簧疲劳断裂失效分析

[ J ] . 金属制品, 2019 , 45 ( 5 ): 40-42.
拉簧断裂性质为疲劳断裂。热处理工艺不当是 [ 11 ] 唐海中, 黄春红, 吴彩芬. 圆柱螺旋压缩弹簧断裂失

拉簧发生疲劳断裂的根本原因, 冷拉后直接冷卷成型 效分析[ J ] . 理化检验( 物理分册), 2016 , 52 ( 12 ): 900-
的拉簧组织为纤维状组织, 该组织抵抗疲劳能力太 902.
[ 12 ] 李子阳, 朱伟恒.某空调压缩机弹簧断裂失效分析

弱, 导致拉簧往复循环近百次, 就发生了疲劳断裂。

建议加厚拉簧镀层厚度, 采用热镀锌生产工艺, [ J ] . 理化检验( 物理分册), 2019 , 55 ( 5 ): 333-337.

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