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2019车身新材料新工艺

汽车底盘弹簧材料轻量化

2019-2-22 16:13 164 0 来自: 冶金信息网
简介
【汽车轻量化在线】汽车底盘使用压缩螺旋弹簧始于20世纪70年代。压缩螺旋弹簧的使用较过去的许用应力900MPa的SUP6钢叠板弹簧重量减轻了1/2~1/3。此后,在钢铁生产和加工技术的发展的推动下,底盘压缩螺旋弹簧大幅度 ...

【汽车轻量化在线】汽车底盘使用压缩螺旋弹簧始于20世纪70年代。压缩螺旋弹簧的使用较过去的许用应力900MPaSUP6钢叠板弹簧重量减轻了1/21/3。此后,在钢铁生产和加工技术的发展的推动下,底盘压缩螺旋弹簧大幅度轻量化。此后,在钢铁生产和加工技术的发展的推动下,底盘压缩螺旋弹簧大幅度轻量化。


 

20世纪70年代中期到80年代,开发出高Si弹簧钢SUP7Si-Cr弹簧钢SAE9254,并实现了标准化。这两个钢种的许用应力为1000MPa级,使底盘压缩螺旋弹簧减轻14%。此后,中温预变形和中温喷丸技术的应用,使这两个钢种的许用应力提高到1100MPa级。

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世纪80年代后期,开发出成分与过去弹簧钢标准完全不同的弹簧钢,在成分设计时,充分综合考虑了高耐久性、抗弹性衰减性、耐腐蚀性和抗延迟断裂性。在低C钢中添加NiCuTiVMoBNb等元素,并采用两次喷丸技术开发出许用应力达到1300MPa的压缩螺旋弹簧用钢,使得压缩螺旋弹簧轻量化率达到45%以上,比SUSP6压缩螺旋弹簧的重量减轻了一半。

但是,这些新开发的特殊钢中添加了NiVMo等稀有金属元素,使材料成本升高。随着汽车市场的发展,对材料轻量化、低成本化的要求日趋强烈。弹簧钢要求提升推动了材料设计技术的发展。从20世纪90年代后期到2000年,开发出在低C钢中添加微量NiCuCrTi的高强度、抗弹性衰减 、耐蚀性好、抗延迟断裂的弹簧钢新钢种。新钢种的许用应力达到1200MPa,但成本远远低于过去的高强度弹簧钢,至今仍被世界的许多国家所采用。

目前,低成本、许用应力为1300MPa的省合金弹簧钢已经开发成功,再经热处理和喷丸加工以及高级厚膜涂装,许用应力可达1300MPa级以上,已在批量生产的汽车上得到应用。底盘压缩螺旋弹簧轻量化的发展见下表。

日系螺旋弹簧轻量化的发展
 

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