弹簧钢丝在汽车上的应用发展趋势

    弹簧钢主要用于汽车和铁路两大行业，在汽车行业中，主要用于制造汽车悬架弹簧、汽车发动机阀门弹簧、汽车稳定杆、汽车联合器弹簧以及油泵弹簧。随着弹簧钢应用行业的持续发展，对弹簧钢提出了越来越高的要求。从发展趋势来看，弹簧钢对线棒材的力学性能、疲劳性能、抗弹性能、物理和化学性能以及工艺性能的要求越来越高。
    以汽车发动机用阀门弹簧为例，由于其受到的交变载荷高，可靠性要求也高；而且由于发动机的高速旋转以及低燃料消耗使得阀门弹簧用钢的开发朝着高强度、抗疲劳的方向发展。回顾阀门弹簧用线材的发展过程，无疑是向着高强度化、改善非金属夹杂物和表面缺陷的方向发展。阀门弹簧用钢丝分为经拉拔加工的阀门用琴钢丝弹簧和经淬火、回火处理的油回火阀门弹簧用钢丝2种。目前，阀门弹簧采用琴钢丝已逐渐被油回火钢丝取代，主要由于油回火钢丝与琴钢丝相比具有更高的抗疲劳强度。琴钢丝(JIS SWP-V)强度仅为1600MPa，而油回火钢丝(JIS SWOSC-V或SAE9254)的强度约为1900MPa。最近日本的一项研究结果表明，超高强度钢丝通过渗氮处理可将其疲劳强度增加到2660MPa。为提高阀门弹簧的疲劳强度，可采用如下途径：采用洁净钢生产技术，减少易引起钢丝疲劳强度降低的非金属夹杂物；提高弹簧钢丝的强度；在钢丝生产中，采用表面切削、探伤等技术消除钢丝的表面缺陷和脱碳层；采用表层部分喷丸处理和渗氮处理等改善表面质罩的处理技术，如在喷丸处理过程中，通过采用超精细苹粒和特殊液体来提高所喷射的粒字流的速度，有望改善阀门弹簧的表面性能。