Zmiany struktury i własności warstwy wierzchniej stali resorowej w wyniku wielokrotnego grzania w procesach technologicznych.

• Autorzy: Drozd K. , Weroński A.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych w zakresie wpływu procesów obróbki cieplnej stali resorowej 50HS na głębokość odwęglenia. Próbki przygotowane do badań obrabiano cieplnie w piecu bez atmosfery ochronnej - podobnie jak w typowym procesie wytwarzania piór resorowych. Przeprowadzono analizę odwęglenia warstw wierzchnich metodą metalograficzną oraz przez badanie mikrotwardości sposobem Vickersa. Wyniki przedstawione w pracy wskazują na konieczność minimalizacji liczby cykli nagrzewania elementów, a także przestrzegania czasów grzania. Wykazano również, że dobór materiału ze stali 50HS, często stosowanej na resory, może przesądzić o jakości obróbki cieplnej i właściwościach eksploatacyjnych gotowych resorów. Przewiduje się, że modyfikacja procesu technologicznego pod kątem zmniejszenia liczby cykli grzania oraz ustalenie optymalnej atmosfery w piecu (nie powiększającej odwęglenia) mogą zwiększyć trwałość elementów sprężystych. Określono, że stosowanie materiału (prętów) o odwęgleniu całkowitym nie przekraczającym 0,05 mm oraz ograniczenie czasu wygrzewania elementów na pióra do 1200 s (w temperaturze maksymalnej około 1123K) podczas procesu wytwarzania miałoby znaczny wpływ na podwyższenie jakości piór.

EN

The experimental work was performed with a special emphasis on the influence of heat treatment on spring steel 50HS at decarburisated depths. The specimen was heat treated in the furnace without protective shield in a similar manner as for typical production of spring leaf. The analysis of decarburisation of top levels of specimen was performed through metallographical method and microstrength testing using Vickers method. The results indicate that the number of heating cycles should be minimized and also that the time is a critical factor for the final output. It was also deducted that the selection of materials made of 50HS, often used for spring elements, would also influence the quality of heat treatment as well as using properties of the end product. The durability of the spring elements is improved with decreasing of the number of heating cycles and providing appropriate atmosphere in the furnace such that decarburisation throughout is not desired. It was also observed that when complete decarburisation of plates did not exceed depth of 0.05 mm and, during manufacturing process, heating time was reduced to 1200 s (with a maximum temperature of 1123K) the overall properties of the spring leafs should be significantly improved.

Słowa kluczowe

PL

technologia wytwarzania resorów; stal resorowa

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mechaniki Precyzyjnej
• Czasopismo: Inżynieria Powierzchni
• Rocznik: 2002
• Tom: Nr 1
• Strony: 22--30
• Opis fizyczny: 7 rys., 3 tablice, bibliogr. 12 poz.

Twórcy

autor

Drozd K.

• Politechnika Lubelska

autor

Weroński A.

• Politechnika Lubelska

Bibliografia

• [1] Zhi'an Y., Zhirui W.: Effect of prestrain on cyclic creep behaviour of a high strength spring steel. Materials Science and Engineering A, vol. 210/1996, p. 83-93.
• [2] Bergengren Y., Larsson M., Melander A.: The influence of machining defects and inclusions on the fatigue properties of a hardened spring steel. International Journal of Fatigue, vol. 19, issue: 1/1997, p. 97.
• [3] Nam W.J., Lee C.S., Ban D.Y.: Effects of alloy additions and tempering temperature on the sag resistance of Si—Cr spring steels. Materials Science and Engineering: A, vol. 289, issue: 1-2/2000, p. 8-17.
• [4] Dybiec C., Weroński A., Weroński W.: Badania w zakresie optymalizacji parametrów obróbki cieplnej resorów samochodowych. Biuletyn Instytutu Mechaniki Precyzyjnej, zeszyt 5/1967, s. 18-23.
• [5] Shin J-C., Lee S., Ryu J.H.: Correlation of microstructure and fatigue properties of two high-strength spring steels. International Journal of Fatigue, vol. 21, n. 6/1999, p. 571-579.
• [6] Lee C.S., Lee K.A., Li D.M., Yoo S.J., Nam W.J.: Microstructural influence on fatigue properties of a high-strength spring steel. Materials Science & Engineering A, vol. A241 n. 1-2/1998, p. 30-37.
• [7] Weroński A., Drozd K.: Wpływ czynników technicznych na dekohezję warstwy wierzchniej resorów. Inżynieria Powierzchni, nr 4/2000, s. 52-57.
• [8] Mukhopadhyay N.K., Das S.K., Ravikumar B. Ranganath V.R., Chowdhury S.G.: Premature Failure of a Leaf Spring due to Improper Materials Processing. Engineering Failure Analysis, vol. 4 issue 3/1997, p. 161-170.
• [9] Dybiec C., Weroński A., Weroński W., Mej Z.: Badanie wpływu czasu chłodzenia po austenityzacji piór na trwałość resorów samochodowych. Biuletyn Instytutu Mechaniki Precyzyjnej, zeszyt 7/1967, s. 1-7.
• [10] Leda H., Mikołajski E.: Struktura i właściwości bainitu dolnego w stalach ze średnią i wysoką zawartością węgla. Inżynieria Materiałowa, zeszyt 6/1997, s. 233-237.
• [11] PN-74/H-84032: Stal sprężynowa (resorowa). Gatunki.
• [12] PN-90/S-47250: Pojazdy samochodowe i przyczepy. Resory piórowe. Wymagania i badania.