Page 88 - 理化检验-物理分册2024年第九期
P. 88
彭 霜，等：导向臂疲劳寿命试验断裂原因
图 6 导向臂表面脱碳层的微观形貌
表2 导向臂显微硬度测试结果 终导致材料的近表面区域形成了部分脱碳、完全脱
[6]
实测值/ 平均值/ 洛氏硬度/ 碳等不同程度的脱碳区域 。脱碳会导致材料近表
测试位置
HV0.5 HV0.5 HRC
面组织和性能恶化，脱碳层硬度较基体低，表面强度
基体 417，404，411 411 42
低，从而导致材料疲劳强度下降。研究表明，弹簧钢
下表面脱碳层 288，299，312 300 30.2
表面脱碳0.1 mm，就会使其疲劳强度明显下降，特
上表面脱碳层 251，334，331 305 30.4
别是弹簧钢表面出现铁素体，疲劳强度可下降50%，
表面接触的介质发生一种或多种化学反应，使近表 而且随着脱碳层深度的增大，疲劳强度会进一步降
面发生碳损失的现象。在高温下，钢中的碳原子扩 低 [7-8] 。因此，加强热处理过程中氧化与脱碳的控制
散至材料表面，与氧元素或其他元素结合，造成材料 至关重要。
表面碳原子流失，而表面与亚表面之间形成浓度梯 根据导向臂的制造工艺，其表面经过喷丸处
度，不断驱动亚表面的碳原子向表面流动扩散，最 理。喷丸是一种表面强化工艺，一方面通过喷丸
图 7 断口 SEM 形貌
72
