某SUV车型螺旋弹簧断裂失效分析及优化
基于ABAQUS某车型钢板弹簧断裂失效分析及解决方案
,
考虑 黄片间 的 非线性接 触
.
,
建 立 了钢 板弹赞装 配及 加 载状
,
态 的精确 有 限元 模型
通 过分析计 算得到钢 板弹黄接 近 实 际工况 的应力分布 和 弹赞刚 度
,
并 对 比试 验 数据
,
从 板 赞失效 的角度考 虑
提 出 了更 改方 案
,
为结构 改进提 供 参考 接触 分 析
关健词 : 钢板 弹黄; 有 限 元分 析 ;
。
前 面 提到 由 于 收敛 性 的原
,
因 主 簧 刚 度 与 试 验值 会有 较 大 的差 别
当 副 簧 与主 簧 完全 接触 之 后
试验 与 仿真数 据对 比
载荷 由二 者共 同承 担
。
板 簧 刚 度 数据对 比 见 表 1
表1
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1
引言
汽 车钢 板 弹簧 是 汽车 的关 键 减振 元 件
,
其 主 要 功 能 是 作 为 悬 架 系统 的 弹 性元 件 起 吸振和
4 ) 最 大应 力 为 9 6 3 M Pa (见 图 1
图1 2
刚刚 接 触 状态 主 簧 的 应力 图
汽车悬架弹簧断裂分析及解决措施
汽车悬架弹簧是汽车悬架中的弹性元件，在车桥 和车架之间作弹性联系，承受和传递垂直载荷，缓冲 并抑制不平路面所引起的冲击，肩负着汽车的安全性 和舒适性。近年来，随着轻量化进程的不断加快，高 强度质量轻的悬架弹簧应用越来越普遍，同时在汽车 召回制度等法律法规的不断健全及整车越来越严格 的安全测试环境下，对弹簧的品质要求越来越高。
摘要：汽车悬架弹簧在汽车道路强化腐蚀试验中断裂。对断裂样品进行扫描电镜分析，裂纹源处存在裂纹和随处 可见的应力腐蚀花样，断口受到酸性物质的严重侵蚀。样品平均硬度 ５９２～６１３ＨＶ１０，断口金相组织为回火屈氏 体，表面没有脱碳。样品断裂的原因是试车循环砾石冲击强度过大，破坏弹簧表面涂层产生缺陷，并在持续循环腐 蚀和冲击下，裂纹进一步延伸直至最终断裂。提出解决弹簧腐蚀疲劳措施及出货检验技术规范建议，对涂层固化 条件进行修订，固化时间延长，整改后砾石冲击试验效果较好。 关键词：悬架弹簧；金相组织；硬度；化学成分；能谱分析 中图分类号：ＴＧ１４２．４１ 文献标识码：Ａ
Ｆｒａｃｔｕｒｅａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓｐｒｉｎｇｉｎａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ
ＬｕｏＸｉｏｎｇ
（ＧｕａｎｇｚｈｏｕＨｕａｄｅＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＳｐｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１１３６５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓｐｒｉｎｇｉｓｂｒｏｋｅｎｄｕｒｉｎｇａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｒｏａｄｃｏｒｒｏｓｉｏｎｔｅｓｔ．ＴｈｅｂｒｏｋｅｎｓａｍｐｌｅｗａｓＳＥＭ ａｎａｌｙｚｅｄ，ｔｈｅｒｅ ｉｓｃｒａｃｋａｎｄｓｔｒｅｓｓｃｏｒｒｏｓｉｏｎｓｔｒｅａｋｉｎｃｒａｃｋｓｏｕｒｃｅ，ｆｒａｃｔｕｒｅｉｓｓｅｒｉｏｕｓｌｙｃｏｒｒｏｄｅｄｂｙａｃｉｄ．Ｔｈｅａｖｅｒａｇｅｈａｒｄｎｅｓｓｏｆｓａｍｐｌｅ ｉｓ５９２～６１３ＨＶ１０，ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｆｒａｃｔｕｒｅｉｓｔｅｍｐｅｒｔｒｏｏｓｔｉｔｅａｎｄｎｏｄｅｃａｒｂｕｒｉｚａｔｉｏｎｏｎｓｕｒｆａｃｅ．Ｔｈｅｃａｕｓｅｏｆｓａｍｐｌｅ ｆｒａｃｔｕｒｅｉｓｔｈｅｃｙｃｌｉｃｇｒａｖｅｌｉｍｐａｃｔｉｓｔｏｏｓｔｒｏｎｇ，ｗｈｉｃｈｄａｍａｇｅｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｃｏａｔｉｎｇａｎｄｏｃｃｕｒｄｅｆｅｃｔｓ，ｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｃｙｃｌｉｃｃｏｒｒｏｓｉｏｎａｎｄｉｍｐａｃｔ，ｃｒａｃｋｆｕｒｔｈｅｒｉｎｃｒｅａｓｅｓｕｎｔｉｌｔｈｅｓｐｒｉｎｇｉｓｂｒｏｋｅｎ．Ｔｈｅｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｏｆｓｐｒｉｎｇｃｏｒｒｏｓｉｏｎｆａｔｉｇｕｅ ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅａｎｄｄｅｌｉｖｅｒｙｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｉｓｆｏｒｗａｒｄｅｄａｎｄｍｏｄｉｆｙｃｏａｔｉｎｇｃｕｒｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｄｅｌａｙｃｕｒｉｎｇｔｉｍｅ．Ｇｒａｖｅｌ ｉｍｐａｃｔｔｅｓｔｅｆｆｅｃｔｉｓｇｏｏｄａｆｔｅｒｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓｐｒｉｎｇ；ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｈａｒｄｎｅｓｓ；ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ；ｅｎｅｒｇｙｓｐｅｃｔｒｕｍ ａｎａｌｙｓｉｓ
汽车中的板簧的断裂失效分析
材料断裂理论与失效分析汽车中的板簧的断裂失效分析专业：材料工程（锻压）类型：应用型姓名：***学号：15S******汽车中的板簧的断裂失效分析引言汽车板簧是汽车悬架系统中最传统的弹性元件，由于其可靠性好、结构简单、制造工艺流程短、成本低而且结构能大大简化等优点，从而得到广泛的应用。
汽车板簧一般是由若干片不等长的合金弹簧钢组合而成一组近似于等强度弹簧梁。
在悬架系统中除了起缓冲作用而外，当它在汽车纵向安置，并且一端与车架作固定铰链连接时，即可担负起传递所有各向的力和力矩，以及决定车轮运动的轨迹，起导向的作用，因此就没有必要设置其它的导向机构，另外汽车板簧是多片叠加而成，当载荷作用下变形时，各片有相对的滑动而产生摩擦，产生一定的阻力，促使车身的振动衰减，但是板簧单位重量储存的能量最低，因些材料的利用率最差。
1. 材质是什么？65Mn/低碳钢哪一类合适？材质一般为硅锰钢。
因为碳素弹簧钢因淬透性低，较少使用于汽车中；锰钢淬透性好，但易产生淬火裂纹，并有回火脆性。
因此，硅锰钢在我国应用在汽车的板簧上较为广泛。
65Mn 钢更为合适，因为：低碳钢为碳含量低于0.25%的碳素钢，因其强度低、硬度低而软，又称软钢。
它包括大部分普通碳素结构钢和一部分优质碳素结构钢，大多不经热处理用于工程结构件，有的经渗碳和其他热处理用于要求耐磨的机械零件。
低碳钢退火组织为铁素体和少量珠光体，其强度和硬度较低，塑性和韧性较好。
因此可以看出，低碳钢不符合板簧材料高强度和高硬度的要求。
65Mn弹簧钢，含有0.90%~1.2%的Mn元素，提高了材料的淬透性，© 12mm 的钢材油中可以淬透，表面脱碳倾向比硅钢小，经热处理后的综合力学性能优于碳钢，但有过热敏感性和回火脆性。
Mn 是弱碳化物形成元素，在钢中主要以固溶的形式存在于基体中。
一部分固溶于铁素体（或奥氏体），另一部分形成含Mn的合金渗碳体（Fe、Mn ）。
Mn还能显著提高钢的淬透性，改善热处理性能，强化基体、降低珠光体的形成温度，细化珠光体的片间距离，从而提高钢的强度和硬度。
某SUV车型螺旋弹簧断裂失效分析及优化
某SUV车型螺旋弹簧断裂失效分析及优化某SUV车型在耐久试验过程中，螺旋弹簧上平端第一圈末处发生断裂。
本文针对可能导致螺旋弹簧失效的机理逐一排查分析，找出螺旋弹簧断裂失效真因，进而对结构或者生产工艺进行优化提升。
标签：螺旋弹簧；断裂；失效机理；优化提升1 概述某SUV车型在可靠性耐久试验中先后出现2次螺旋弹簧断裂（图1）的严重质量问题。
据对故障件分析，发生部位均出现上平端第一圈，现从螺旋弹簧材质检验、结构设计及工作角度、表面防腐处理工艺等方面进行分析，查明真因并进行优化。
2 原因排查2.1 螺旋弹簧的材质问题2.1.1 失效件的材料化驗结果2.1.2 硬度测试用洛氏硬度计对断裂弹簧的硬度进行检验，其外层硬度为HRC49，中心处的洛氏硬度是HRC48，在技术要求的HRC47- HRC52范围内。
2.1.3 断口分析由于弹簧断裂后又经历了一段氧化腐蚀时间，断面锈蚀严重，经高锰酸钾溶液清洗后的形貌如图2所示，由于锈蚀严重，清洗后仍有少量的氧化物附着，但仍可看出，裂纹起源于弹簧内侧表面附近，断口与轴线呈45°螺旋状，无明显的塑形变形，断面上有粗大的裂纹扩展条棱，同时发现还有表面裂纹及内部裂纹。
裂纹源表面的形貌如图3所示，裂纹源处的表面及其粗糙，有麻坑，而相邻其他地方较为平坦。
由于清洗对断口真实面貌有一定的损伤，电镜下已分辨不出断裂机制，但仍留有有用的信息，图4为断裂源区形貌，断面分布有大量的氧化夹杂物，图5为瞬断区形貌，断口有夹杂物形成的孔洞。
2.1.4 金相分析从断裂弹簧的断裂面附近取样制成金相试样在显微镜下观察，弹簧横截面组织如图6所示，基体为回火屈氏体，表层无脱碳，晶粒细小，有大量的圆斑点物，经能谱分析结果为氧化物类夹杂，纵向组织呈带状分布，见图7。
2.1.5 分析与讨论断裂弹簧材料的化学成分以及热处理硬度均合格，满足性能要求。
而断口分析可知，弹簧断裂表面有腐蚀麻坑，弹簧内侧非接触面也有麻坑，所以断裂源区表面损伤不是在弹簧工作时形成的。
压缩螺旋弹簧的断裂分析
欢迎访问中国金相分析网您现在位置：失效分析 > 弹簧失效分析压缩螺旋弹簧的断裂分析于志伟1,季士军1,史雅琴1,孙俊才1,张 晓2(1.大连海事大学金属材料工艺研究所,辽宁大连 116026;2.沈阳工学院专科学校 辽宁沈阳 110015)摘要:通过观察断口的宏观痕迹、微观形态以及金相组织,并辅以测定表面宏观残余应力、硬度梯度等试验,对一动力机械上的圆柱形压缩螺旋弹簧的断裂原因进行了较为细致的分析.结果表明,此批弹簧断裂是由磨削加工不当在磨剂端面下亚表层产生了氢致沿晶开裂带,弹簧服役承载时在正应力的作用下发生了氢滞后脆性断裂.改进磨削工艺后弹簧脆断现象完全消除.关键词:弹簧;磨削加工;氢致脆断弹簧是机械产品中的重要基础元件之一,弹簧的性能质量直接影响着整个设备的运行安全和效率.有关结构设计、材料、生产工艺过程以及服役环境等方面原因而导致弹簧失效的故障分析有许多报导[1],但从材料工艺角度细致的观测分析工作并不多见.由于弹簧的种类繁多,应用面广,随着各种新技术、新工艺引入弹簧的生产制造,弹簧的失效形式、部位也常常表现各异,尽管对某一具体弹簧的失效分析并不一定具有普遍的指导意义,但找到失效原因,对提高产品质量,避免类似事故发生仍有很强的实用性.本文通过较细致地观测一例弹簧断裂特征来分析失效原因.1 情况概述某厂生产的动力机械设备弹簧材料为60Si2Mn,制造工序依次为:将直径为Φ52mm的钢棒两端加热拔尖,整体加热卷制成外径为Φ237mm的等径螺旋形簧坯,然后将其置于热处理炉中870℃加热1h,取出空冷1min随即水淬冷至150℃,再入炉430℃回火8h.簧坯两端面在磨簧机上磨平,因磨削时温度很高,所以始终采用喷水冷却磨面.最后经整体喷丸处理便制成圆柱形压缩螺旋弹簧成品.按以上工艺流程制造的一批弹簧装机试运行10多分钟便发生断裂,检验发现裂纹源位于磨面附近,整个磨面布满了网状微裂纹,磨面下出现约0.4mm厚白亮层,其硬度达HRC=61～63.厂方认为这批弹簧的断裂原因是由磨削加工时表层发生淬火现象引起的,表层马氏体受拉应力而开裂形成表面微裂纹从而导致了弹簧断裂.基于这样认识,为挽救余下尚未使用的成品弹簧,便改用干磨削加工以去除表面微裂纹和硬化层,磨面再重新喷丸处理,经检验合格后装机使用,在1.8t正常负荷下运行了几小时也相继发生了断裂,如图1所示.图1 断裂弹簧的实物照片 图2 断口的宏观形貌2 观测试验及结果2.1断口宏观观察此批弹簧的断裂部位均出现在端面上第一圈与第二圈并圈附近,如图1所示.从断口的宏观形貌可见,断口上出现两个裂纹扩展面Ⅰ、Ⅱ,两面夹角约90°,根据断口上遗留的裂纹扩展痕迹可判断出两宏观断面的断裂次序:断面Ⅰ→断面Ⅱ,主裂纹源位于主断面Ⅰ与磨削面交界线上的中点A,主裂纹自端面起向下扩展,外侧扩展速度较快,内侧扩展速度较慢,当主裂纹前缘扩展至下部边缘B点,便引发二次裂纹在二次断面Ⅱ沿箭头所指方向扩展,直至完全断裂.两次断裂均属瞬时断裂.仔细观察还可发现,在靠近断口的磨削面上还出现了许多径向表面微裂纹,这些微裂纹的方向与该处的磨削方向垂直,与主断面Ⅰ约成45°角.2.2断口微观观察采用JSM235CF扫描电子显微镜观察断口的微观形貌.在主裂纹源A观察到一个半径为0.5mm的半圆形凹坑[图3(a)],坑壁形貌呈沿晶断裂特征——冰糖状花样[图3(b)],此外,在距磨削面下0.5～2mm深度内的主断面É上还观察到一个带状的沿晶开裂区[图3(c)],在此区内的断面下层仍呈现沿晶开裂[图3(d)],在其后的裂纹快速扩展区及二次断面Ê的整个区域,断口形貌以准解理和萘状断口为主.2.3金相组织观察在断口附近的磨削面上沿周向垂直于表面微裂纹截取一金相试样,经抛光,4%硝酸酒精溶液浸蚀后置于扫描电镜下观察金相组织及表面裂纹.观察发现靠近磨削面的微裂纹粗而宽,内含一些氧化物杂质[图4(a)],这些微裂纹沿晶界曲折向内延伸变细[图4(b)],微裂纹总深度约为015mm,这些微裂纹是典型的磨削裂纹.从图4(a)还可看出磨削面下的金相组织为回火屈氏体,心部金相组织以珠光体为主.2.4硬度测试为了解热处理弹簧的淬硬层深度,在断口附近沿径向取一横截面,抛光成金相试样后测洛氏硬度梯度,结果见图5.对照金相观察,淬硬层深度——半马氏体深度约为17mm,表层硬度HRC=53,心部为HRC=35,这表明弹簧未被淬透,经计算断裂源处最大的磨削深度约为215mm.图3 断口的微观形貌图4 断簧表层的金相组织图5 弹簧表层的硬度分布2.5表面应力测定采用日本理学MSF-2M型X射线应力仪测定断簧表面的周向残余应力.以CrKα辐照α-Fe的(211)晶面,用sin2ψ法将ψ0分别固定在0°、15°、30°及45°.多处测定结果显示,经热处理及喷丸处理后整个弹簧表面均处于压应力状态.内侧弧面未径喷丸,仅热处理产生的周向应力为-256MPa,端面再径磨削加工,喷丸处理后平均周向应力为-805MPa.由于热处理时整个弹簧未被淬透,淬火过程表层产生的周向热应力与组织应力均为压应力[2],迭加后总的热处理应力为残余压应力.磨削后再经喷丸处理,测磨削应力基本已消除.因此,测得的端面周向应力与内侧弧面周向应力的差值-549MPa应是由喷丸产生的.3 断裂原因分析3.1表层缺陷的形成前已述及,磨削加工时原端面产生了新的马氏体相变层,这表明磨削时表层温度已大于弹簧材料60Si2Mn的Ac1点755℃,这样高的温度足以使磨面上的冷却水汽化,一部分氧原子,尤其是氢原子很容易被带入处于磨削拉应力状态的表层中并向内部扩散.尽管后续不断的磨加工也会削掉扩散到表层内的氧、氢原子,但具有很强扩散能力的氢原子仍会有部分残留在磨削面下的基体中,并随着磨加工的进行逐渐积累.表面新马氏体层形成时产生的残余压应力场还会把氢原子封入其下的亚表层中,使其不易向外逃逸.后来喷丸处理时,表层的残余应力场将重新分布.一般喷丸处理后外表层产生残余压应力,内表层伴生一相当的残余拉应力场[3].此间,残存在淬硬层内处于压应力区域的氢原子会向拉应力区上坡扩散[4],并稳定地富集在该区的晶界处,从而大大降低晶界强度,在较低的外力作用下就能导致沿晶开裂,形成表面网状微裂纹.虽然随后采取了干磨削以去除表面网状微裂纹和硬化层,但已残留在亚表层内的氢原子仍会沿晶界快速向基体扩散,同样,再次喷丸处理后还会形成氢致表面微裂纹,只不过微裂纹的形态变了,密度降低了.3.2断裂过程的力学分析一般说来,等径的压缩螺旋弹簧承载时,簧丝的任一径向横截面主要受扭转应力τ作用[5].端面向下位移时,由于拔尖区的横截面积较小,易于变形,而端面上第一圈与第二圈并圈处的径向横截面积最大,因此它是整个端面受扭力最大的位置1根据弹性应力分析[6],弹簧横截面上的切应力、正应力的大小、方向均随位置而变,参照断簧实物图1,在裂纹源附近与扭转切应力成45°的最大主应力σ的方向恰与主断面Ⅰ的法向平行(图6),这表明磨面下的实际断裂源是在正应力下沿晶开启的,起裂方向与表面径向磨削裂纹无关.断裂源一旦形成, Ⅰ型裂纹尖端应力场则会诱使周围的氢原子向裂纹前缘富集[7].氢原子富集与主裂纹缓慢扩展交替进行,直到裂纹尺寸达到临界值而失稳扩展.这期间裂纹扩展依赖于时间,表现为滞后断裂.主裂纹向下失稳扩展时,由于外侧的扩展速度大于内侧的扩展速度,当主张裂纹前端先达主断面底部附近的B点,该处的最大主应力面也刚好与主断面Ⅰ垂直,二次裂纹则以B点为断裂源,仍在正应力下扩展,直至断面分开.断面Ⅰ、Ⅱ均由正断形成.图6 主裂纹源A起裂,扩展过程的受力示意图4 改进措施及结果综上分析,此批弹簧断裂是由高温磨削时冷却水汽化将氢带入基体中引起的.改进磨削工艺应减缓甚至消除氢致脆断.改进磨削工艺后的试验表明,始终采用干磨削加工端面,磨削后期适当降低磨面温度可完全消除表面微裂纹和氢致脆断.由此也印证本文对这批弹簧断裂的原因分析是正确的.若本文对您有所帮助，同时为了让更多人能看到此文章，请多宣传一下本站，支持本站发展；多谢！建议用 IE 1024*768 分辨率浏览本网站版权所有(c) 中国金相分析网。
某悬架螺旋弹簧断裂问题分析及改进
10.16638/ki.1671-7988.2022.012.028某悬架螺旋弹簧断裂问题分析及改进韩建伟，魏立新，齐静，段恩娟，牛昊（陕西重型汽车有限公司，陕西西安710200）摘要：针对卡车生产过程中发生的悬架螺旋弹簧断裂问题，通过建立故障树识别风险事件，对识别底事件逐项分析，确认工艺流程不完善及生产过程不符合工艺要求。
在端面磨平时出现过磨现象，采用减少螺旋弹簧端面切割量、增加回火工序、细化磨削工艺参数的整改措施，对改进后的产品开展了疲劳试验等验证，解决了螺旋弹簧端面断裂问题，提高了螺旋弹簧的性能和使用寿命。
关键词：螺旋弹簧断裂；马氏体；回火处理中图分类号：U463.3 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2022)12-136-05Analysis and Improvement on the Fracture of Spisral Spring for a Suspension HAN Jianwei, WEI Lixin, QI Jing, DUAN Enjuan, NIU Hao( Shaanxi Heavy Duty Automobile Company Limited, Xi'an 710200, China )Abstract:In view of the fracture of the suspension spiral spring occurred in the truck production process, through the establishment of the fault tree to identify the risk event and the item-by-item analysis of the identification bottom event, it is determined that the technological process is not perfect and the production process does not meet the process requirements. The overwear phenomenon occurs in the end face grinding, and the rectification measures are adopted to reduce the end face cutting amount of the spiral spring, increase the tempering process and refine the grinding process parameters. The fatigue test of the improved product is carried out, the problem of end face fracture of the spiral spring is solved, and the performance and service life of the spiral spring are improved.Keywords: Fracture of spisral spring; Martensite; Tempering treatmentCLC NO.: U463.3 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2022)12-136-05悬架系统是将路面作用于车轮上的垂直反力、纵向反力和侧向反力以及这些反力产生的力矩传递到车架，以保证车辆的正常行驶。
弹簧的失效分析与预防~参考！
弹簧的失效分析与预防~参考！弹簧是一般机械不可缺少的零件，它在工作过程中起到缓冲平衡、储存能量、自动控制、回位定位、安全保险等作用。
弹簧在使用过程中常因各种原因导致失效而引起机械故障。
为此，有必要讨论引起弹簧失效的原因及预防措施。
导致弹簧失效的主要因素有材料缺陷，加工制造缺陷，热处理不当，表面处理不当，工作环境因素等。
通过对21个弹簧失效案例的汇总分析，弹簧表面缺陷，包括碰撞磕痕、微动磨损、凹坑等造成弹簧失效的比例最大，占50%；另外还有裂纹占有20%；夹杂、疏松13%；脱碳、热处理、表面强化分别占3%左右。
弹簧失效可由一种原因引起，也可由几种原因因素综合作用所致。
因此，对弹簧的失效分析必须先对实例的失效现象进行种种调查分析，弄清楚其失效模式，然后找出其失效的原因因素，从而提出改进措施1、弹簧原材料引起的弹簧失效:（1）由于钢的冶炼方法不同，会使钢中存在不同程度造成弹簧早期疲劳失效的夹杂物，夹杂物过量或尺寸过大，均匀度不好都会影响材料的力学性能，容易早期疲劳失效。
实例：某公司一件型号为SY6480（Ф22mm）的车辆悬架用扭杆弹簧，在新车出库时便发生断裂，分析认为断裂起源于弹簧亚表面存在的一个粗大脆性夹杂物（如图1，图2(图1的放大图)）。
预防措施：弹簧材料必须有优良的冶金质量，如严格控制化学成分、高纯净度，较低夹杂物含量，同时还要求材料成分和组织的均匀性和稳定性。
为了降低钢中有害气体和杂质元素，提高钢的纯净度，应采用真空冶炼及电渣重熔等精炼技术。
（2）轧制过程可能引起的缺陷：残余缩管及中心裂纹；折叠缺陷（如图3）；线状缺陷、划痕；表面锈蚀坑；过烧、桔皮状表面、麻坑；这些都可能导致弹簧失效。
所以钢厂应尽量避免和消除轧制过程中产生的缺陷，弹簧厂应加强对弹簧原材料质量检查，尽量采用表面质量好的材料。
冷成形螺旋弹簧在卷簧时由于卷簧过程中工艺装备不良或调整操作不当会产生弹簧的表面缺陷。
如自动卷簧机上切断弹簧时切刀就有可能插伤邻近弹簧圈钢丝的内表面。
汽车螺旋弹簧的失效分析
赵佳奇
东风商用车技术中心工艺研究所
【摘要】通过螺艘弹簧失效分析典型案例，对螺旋弹簧的失效厚舌进行归纳息结。蜉旋弹簧 的失效形式绝大多数为瘴劳断裂而引起螺旋弹簧疲劳断裂的琢ｌ目均与弹簧表面质量有关，
如原材料的表面缺陷、加工过程以及使用过程伤是提高弹簧服役寿命的有效途径。 【关键词】螺旋弹簧
疲劳断裂表面质量
图１弹簧失效原园统计
２汽车螺栓弹簧失效分析案例
２
１原材料质量引起的螺旋弹簧失效
址牟型的７ Ｌ心掸赞扛性用Ｊ』程ｑ・断裂戚ｒ假如Ｈ ２窟ｊｃ！ｌ＿断ｕ Ｓ＆小，裂纹源匹指向掸最圈山侧．
裂纹的嘏Ｋ光滑，静断厉靴ｌ袖，所ｒ‘。山≈激Ｊ、。分刖在弹簧的断口附近取样，靡制盘｝Ｈ样品，住盘柑监
微镜ｒ埘缚。在裂纹｛１５【所对府的截面表层均打Ａ条裂纹，畦裂纹弯弯曲曲的分机在裘层，内嵌扶色毓 化物，曲边伴自脱碳现象圯，｝｜裂纹的，口志ｒＵ以叫确判断此裂纹为折番，折者缺陷形貌见Ｈ ０。｜ｊ此｜１ｒ 以划断，畦７ Ｌ阀弹簧山水ｌ面材利折叠缺陷引起的疲劳断剁，
图６裂纹源区的沿晶形貌
２
４设计原因引起的螺旋弹簧失效
某牵０牛∞离台器踏板川ｆｔ弹簧叮靠性试蛤进行刮】万多次时敏ｔ断裂断裂仳置在弹簧第吲处，
疲劳Ｍ面相约占整个断ｎ【６』袱的８０～９０％ｎ裂纹起｛１６ｆＦ侧面ｕＪ址横向分巾淘枘，裂纹从其一｝啪Ｉ！ｌ！－沟
梢处起源，见圈７。经调奄，斟离台器踏板空州恤胃柯限弹簧住使ｆｆ】过程－｝“ｏ旁边的零件发牛干沙，产 生上述表ｍｌ淘惜损伤。疲劳裂纹从表山损协处萌牛和扩展，世终导致弹簧疲劳断裂。
址｝７ｆ色小导电物质，埘计进行ｘ自ｔ线能谱仪成分分析，结粜圯枉ｊ。分析结粜桂州，这足块精金夹 杂物在断【』上－４咀开刊ｆｗ娃的疲劳辉纹＋儿间距细锫，税明裂纹的女摧足止常的疲劳自胜Ｊ』程，…以 上分析ｎｆ以判断此次必敏足Ｂ为弹簧的嵌【ｎ Ｊ存在冶金史杂，甘敛裂纹花此处快速萌７＿。导数弹话帕ｒ＾期 疲劳断裂。
铁路客车转向架钢制螺旋弹簧断裂分析及解决措施
铁路客车转向架钢制螺旋弹簧断裂分析及解决措施发布时间：2023-07-26T03:19:42.598Z 来源：《新型城镇化》2023年16期作者：刘畅[导读] 材料疲劳是转向架钢制螺旋弹簧断裂的主要原因之一。
长期受到载荷作用下，材料会出现应力循环加载和释放的过程，导致内部微观缺陷逐渐扩展，从而引发断裂。
这种疲劳过程在使用中不可避免，尤其在受到振动和冲击等外界因素影响时更为明显。
中国铁路呼和浩特局集团有限公司包头车辆段内蒙古包头市 014010摘要：对于铁路客车转向架钢制螺旋弹簧断裂的问题进行了分析和解决措施研究。
通过实验和检查发现，断裂主要由于材料疲劳引起，并且在使用过程中容易受到振动和冲击的影响。
为解决这一问题，提出了以下几种措施：优化材料选择，选择更具抗疲劳性能的钢材；加强设计，增加弹簧的刚度和抗疲劳能力；加强润滑和维护工作，降低摩擦和磨损；增强监测和检修，定期检查弹簧的状态并及时更换。
这些措施可以有效提高转向架钢制螺旋弹簧的安全性和可靠性。
关键词：铁路客车；转向架；钢制螺旋弹簧引言转向架钢制螺旋弹簧断裂是一个严重的安全问题，可能导致列车脱轨和人员伤亡。
本文旨在通过分析断裂原因和提出解决措施，提高转向架的安全性和可靠性。
通过实验和检查，发现材料疲劳和振动冲击是主要影响因素。
为此，我们探讨了优化材料选择、加强设计、加强润滑维护和增强监测检修等措施，以降低断裂风险。
本研究的结果有助于改善转向架的性能，提高铁路客车运行的安全性和可靠性。
1.断裂分析1.1材料疲劳原因材料疲劳是转向架钢制螺旋弹簧断裂的主要原因之一。
长期受到载荷作用下，材料会出现应力循环加载和释放的过程，导致内部微观缺陷逐渐扩展，从而引发断裂。
这种疲劳过程在使用中不可避免，尤其在受到振动和冲击等外界因素影响时更为明显。
因此，振动频率、载荷幅值和工作环境等因素都会对材料疲劳性能产生影响，并最终导致钢制螺旋弹簧的断裂。
为了解决这一问题，我们需要优化材料选择、增强设计和加强监测与维护工作，以提高材料的抗疲劳能力和延长其寿命。
汽车发动机舱盖锁扣固定螺钉断裂失效分析和预防措施
汽车发动机舱盖锁扣固定螺钉断裂失效分析和预防措施作者：范奇达张文波应佳舟来源：《汽车与驾驶维修（维修版）》2022年第05期关键词：氢脆;折叠;轴向载荷;延迟断裂;摩擦系数;装配扭矩0引言某车型在大气环境、无腐蚀性介质情况下，装配完成一段时间后，发现发动机舱盖打不开。
检查发现，用于固定发动机舱盖锁扣支架的自攻螺钉存在断裂现象（图1）。
通过对所有装配完成的车辆发动机舱盖进行排查，螺钉断裂失效比例较低。
为分析螺钉断裂原因，对已失效的断裂件和完好件进行分析。
自攻螺钉规格为ST4.2×1.41×16，材质为SWRCH22A，装配扭矩为2.5±0.5N·m，其制造工艺为冷镦——搓丝——热处理——表面处理（电镀锌镍）——驱氢（205℃保温8h）。
检查发现，失效螺钉断裂均发生于螺纹部位。
1试验分析1.1断口分析螺钉的断裂形式相似，未断裂在头部与杆部交界处。
随机选取其中一枚螺钉进行断口分析。
观察失效螺钉的断口低倍形貌（图2），断面粗糙，无明显颈缩，且未发现有明显的腐蚀产物和冶金缺陷。
断口有放射线花样，边缘处仅有特征不明显的剪切唇。
为便于描述，将断口分为A1、B1和C1三个区域进一步描述。
观察失效螺钉断口的微观形貌（图3），A1区可见明显的“冰糖状”沿晶形貌，并伴随晶间二次裂纹，晶面可见明显的“鸡爪纹”。
B1区微观形貌可见明显的“冰糖状”沿晶形貌，并伴随晶间二次裂纹，晶面可见明显的“鸡爪纹”，同时可见明显的准解理形貌。
C1区微观形貌可见明显的韧窝形貌。
1.2化学成份分析按照GB/T4336-2016《碳素钢和中低合金钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法（常规法）》的检测要求，采用光谱仪（型号MAXx09-A）对失效螺钉的头部进行化学成分分析，头部经过加工取表面渗碳层。
结果显示，失效螺钉的化学成分符合Q/BQB517-2019《冷镦钢盘条企业标准》中对SWRCH22A钢的要求（表1）。
螺纹断裂问题的分析及结构优化
总615期第7期2017年7月河南科技Henan Science and Technology螺纹断裂问题的分析及结构优化宰守香（河南机电职业学院，河南郑州451191）摘要：螺栓连接作为一种应用最为广泛的钢结构连接方式，其自身的可靠性对结构的整体可靠性影响极大。
本文通过对各类螺栓在使用过程中发生断裂现象的研究，利用三维有限元计算及理论分析，找到大吨位螺杆断裂的一般性原因，并给出解决此问题的有效方法，为螺栓连接的设计及进一步优化提供理论依据，对提高各类螺栓连接的安全性有重要的指导意义。
关键词：螺栓；断裂；有限元；悬置螺母中图分类号：U279.3文献标识码：A文章编号：1003-5168（2017）07-0066-03Analysis and Structural Optimization of Thread FractureZai Shouxiang（Henan Mechanical and Electrical Vocational College ，Zhengzhou Henan 451191）Abstract:As one of the most widely used steel structure connection mode,the reliability of bolt connection is critical to the overall reliability of structures.In this paper,through the study of the fracture phenomenon of various kinds of bolts in use,the general cause of fracture of large tonnage screw rod was found by means of 3D finite element calcula⁃tion and theoretical analysis,and an effective method to solve this problem was given,which provide a theoretical ba⁃sis for design and further optimization of bolt connection.It has important guiding significance for improving the safe⁃ty of various bolted connections.Keywords:bolt ；fracture ；finite element ；suspension nut 螺栓连接作为一种应用最为广泛的钢结构连接方式，其自身的可靠性对结构的整体可靠性影响极大［1-3］。
某重型汽车后钢板弹簧断裂失效分析
某重型汽车后钢板弹簧断裂失效分析摘要：本文对某重型汽车后钢板弹簧断裂失效进行了分析，通过常见的疲劳断裂和静态断裂两种方式进行实验研究，同时借助有限元分析技术，对弹簧设计参数和工况条件进行模拟计算，并对实验结果进行验证。
总结了弹簧失效的可能原因，提出了改进方案，为后续类似产品的研发和生产提供了有力的参考依据。
关键词：重型汽车，后钢板弹簧，疲劳断裂，静态断裂，有限元分析正文：一、引言钢板弹簧作为重型汽车的重要组成部分之一，对其使用寿命和安全性具有重要意义。
然而，在实际使用中，弹簧的疲劳断裂和静态断裂现象时常发生，不仅给车辆的正常行驶带来不良影响，还可能导致严重事故的发生。
因此，对钢板弹簧的失效机理及预防措施进行深入探究，具有重要的理论和实践意义。
二、实验方法本文选取某重型汽车后钢板弹簧作为研究对象，采用疲劳断裂和静态断裂两种方式进行实验研究。
具体步骤如下：首先，选取标准试件并对试件表面进行处理，以保证试件表面光滑无缺陷。
接着，通过万能试验机对试件进行疲劳载荷测试，记录试件被破坏前的循环次数。
最后，在静载荷下对试件进行断裂实验，测量试件断裂强度和断裂模式。
三、有限元分析为了更好的模拟实际工况下弹簧的变形和应力分布情况，借助有限元分析技术，对弹簧的设计参数和工况条件进行模拟计算。
具体步骤如下：首先，根据实际弹簧的构造和材料参数，建立三维有限元模型。
接着，在预先设定的载荷情况下进行计算，得到弹簧的位移、应力和应变等参数。
最后，将有限元计算结果与实验结果进行对比和验证，并进行优化设计。
四、结论与展望通过疲劳断裂和静态断裂两种实验研究方式以及有限元分析技术，对某重型汽车后钢板弹簧的断裂失效进行了深入分析。
研究结果表明，弹簧断裂的原因可能是由于材料性能不佳或设计和制造不合理等多种因素导致。
因此，建议在材料选择、工艺优化和设计方面进行改进，并加强对弹簧的质量管控，以提高弹簧的使用寿命和安全性。
相信未来针对类似产品的研发和生产，本文的研究成果将为其提供有力的参考依据。
汽车发动机螺栓断裂失效分析
汽车发动机螺栓断裂失效分析摘要：文章针对某汽车发动机螺栓的断裂失效进行了分析，通过理化检验，对螺栓断口宏观、金相、硬度、摩擦性能等方面进行了检测，并利用扫描电镜对断口进行了分析，得出汽车发动机螺栓断裂失效的原因，并对避免装配时螺栓断裂的发生提出了相关措施，可供预防螺栓断裂提供参考借鉴。
关键词：汽车发动机；螺栓；断裂0 引言随着我国社会经济的快速发展，汽车的使用量日益增加，人们对汽车的质量也提出了更高的要求。
在汽车发动机安装中，螺栓的安装质量直接关系到汽车发动机的正常、安全运行，并对汽车的整体质量具有重要的影响。
而在汽车发动机安装中，螺栓的断裂现象时有发生，严重影响到了汽车发动机的正常安全运行，并对人们的生命财产安全构成了威胁。
因此，对其断裂失效进行分析，探讨其预防措施十分必要。
本文结合某发动机螺栓断裂实例，进行了相关介绍，其断裂件如下图1所示。
图1 断裂螺栓图1 理化检验1.1 宏观断口分析断口宏观形貌可见圆锥型尖角，由于螺栓在拧紧过程中受到扭转力，杯锥轴线方向与主应力方向一致，锥面与主应力夹角为45°，断口表面呈鹅毛绒状。
螺栓大头端断口附近可见明显拉伸塑性变形，螺栓尾段断口可见明显杯状韧性断裂特征，同时在螺纹根部可见裂纹，分布范围在圆周20°区域内，如图2中箭头所示。
另外对螺栓1部分断口在体式显微镜下观察，也可见在螺纹根部有裂纹出现。
从宏观断口形貌来看，大头短和尾端螺栓断口可见明显塑性变形特征，未见脆性断裂特征。
图2 断口宏观照片1.2 螺栓摩擦性能试验螺栓摩擦系数要求0.1～0.16，选取同批次3件螺栓进行摩擦系数性能试验，结果分别为0.13、0.13及0.14，结果为合格。
经过大量的试验和实践经验的积累，在实际拧紧过程中受到摩擦系数等影响，仅仅5%～10%的扭矩转化为所需要的预紧力，有90%的扭矩被拧紧过程中的摩擦消耗掉。
当支承面的摩擦系数降低20%时，支承面摩擦扭矩降为40%，螺栓轴向夹紧力将翻倍增加（有20%的拧紧扭矩转化成夹紧力）。
某车型发动机悬置螺栓连接失效原因分析
某车型发动机悬置螺栓连接失效原因分析组织，金相为回火索氏体，金相组织合格。
硬度检测结果见表1，硬度检测合格。
1.4 螺栓断裂顺序及原因从图3～图5的微观形貌对比观察发现，1#件“疲劳辉纹”的“疲劳”程度最严重，3#件“疲劳辉纹”的“疲劳”程度次之，2#件“疲劳辉纹”的“疲劳”程度较轻。
并结合3个零件断口的宏观分析可判定断裂顺序为：1#件首先发生断裂，3#件其次，2#件最后发生断裂；金相组织和硬度均合格，3个断口中均存在大量的疲劳辉纹，断裂原因为疲劳断裂。
3颗螺栓断裂位置都在螺纹部分，螺栓受到交变外载荷应力幅发生疲劳断裂，在微观形貌中的每一道疲劳辉纹代表螺栓受到的每一次交变外载荷，交变应力幅的大小与被连接件的结构、紧固点的布置方式、紧固预紧力的大小等有关。
可以通过合理的紧固连接设计，有效地降低作用在螺栓上的應力幅，从设计上提高螺栓的疲劳寿命；还可以通过提高螺栓自身的疲劳应力极限，如先热处理后搓丝，或者通过特殊形状的螺栓设计，让应力集中在螺栓的光杆部分等方式提高螺栓的抗疲劳性能。
2.基于*****方法联接计算分析机械设计手册主要是参考国标的螺栓联接计算方法，相对于*****计算方法略显粗糙，前者考虑的因素不全面。
这里采用VD*****方法对悬置支架连接进行计算，从连接件的表面处理、摩擦系数，结构尺寸和预紧扭矩等方面对螺栓的连接强度进行分析。
通过路谱采集得到悬置支架与车身悬置轴向载荷和横向负载，如图7所示。
通过试验分别获得连接结构的摩擦系数，见表2。
（1）采用*****方法计算（借助*****分析软件），螺栓受到的疲劳应力幅为80MPa，电泳锻钢悬置支架与发动机底座联接螺栓的抗滑移安全系数为SG=1.5，小于*****设计要求的SG≥1.8，说明安全系数不足；锻钢悬置支架经过电泳处理（连接面间的相对摩擦系数为0.18），电泳涂层和材料本身的嵌入达40um，预紧力因嵌入损失量（*****计算嵌入损失预紧力）Fz达4882N。
某车型底盘紧固螺柱零件断裂失效分析
某车型底盘紧固螺柱零件断裂失效分析崔恩有;孟宪明;吴昊【摘要】汽车底盘系统联接方式的失效分析可以为车身底盘开发及其联接方式提供优化建议.用扫描电镜对断裂失效螺柱零件的形貌进行观察,形貌分析结果表明,螺柱的初始表面覆盖了氧化物,断口边缘的螺纹处存在损伤和二次裂纹;断口锈迹清洗后的形貌和能谱观察可见,在断口宏观形貌中存在贝纹线.通过扫描电镜放大形貌进一步发现,在裂纹源处存在二次裂纹和氧化物,在裂纹扩展区发现了疲劳辉纹的痕迹.综上,底盘紧固件螺纹的断裂失效原因是疲劳断裂.对螺柱的成分、金相和硬度检测进行分析可知,螺柱件的w(C)=0.385％,金相组织为回火索氏体,洛氏硬度为42 HRC,符合螺柱材料使用标准要求.【期刊名称】《新技术新工艺》【年(卷),期】2018(000)006【总页数】3页(P65-67)【关键词】紧固螺柱件;失效分析;裂纹;硬度【作者】崔恩有;孟宪明;吴昊【作者单位】中国汽车技术研究中心宁波汽车零部件检测中心,浙江宁波 315000;中国汽车技术研究中心汽车工程研究院,天津 300300;中国汽车技术研究中心汽车工程研究院,天津 300300【正文语种】中文【中图分类】TG115汽车底盘系统构件是汽车上非常重要的结构件，汽车的操稳性，舒适性以及可操作性的好坏与底盘系统构件密切相关。
汽车底盘构件之间是通过橡胶衬套或者螺栓紧密地联接在一起，这些联接方式的可靠性对于车身底盘的性能起到了至关重要的作用。
汽车在日常使用中会在各种工况下行驶，这些复杂的工况会导致底盘构件及其之间的联接方式的失效。
通过科学的研究方法找到底盘系统构件及其联接方式的失效原因，对后期车身底盘开发及其联接方式提供优化建议起着至关重要的作用，正确的失效分析将有利于新型产品的开发与更好的应用[1-5]。
本文采用先进的SEM、OM和洛氏硬度等实验设备结合失效分析方法对某车型底盘联接件的断裂失效进行了分析，得到了其断裂失效的原因，为该车型后期优化设计提供了依据。
汽车后桥稳定杆螺断裂失效分析
汽车后桥稳定杆螺断裂失效分析第一作者：焦东风，合肥美桥汽车传动及底盘系统有限公司第二作者：金林奎，东莞市星仁杰金属材料科技有限公司来源：《金属加工（热加工）》杂志40Cr钢稳定杆螺栓，在汽车后桥上起到支撑稳定杆的作用，并以锁紧螺母将稳定杆固定。
稳定杆螺栓的加工工艺流程为：锯床下料→热加工锻造→调质处理→杆部搓丝→镀锌处理。
在服役过程中，稳定杆螺栓在锁紧螺母的作用下，产生一个拉伸的纵向应力。
随着工件的服役承载，稳定杆产生较强的牵引，螺栓受到向右的侧向拉应力。
整车试行过程中，螺栓的杆部发生早期失效断裂。
该螺栓的使用周期极短，持续时间不足24h。
断裂部位位于图示的A处，与杆部纵向近似垂直的横向断裂（见图1）。
1.宏观检测目测断口的左侧一半以上面积的区域色泽较浅，右侧部位的色泽较深。
断口宏观检测，图示左侧为同心圆的多条圆弧推进线，这是疲劳扩展的断口特征形貌，同心圆的圆心为疲劳源。
断口的右侧呈放射状快速断裂特征，右侧边缘的倾斜部位为终断区剪切唇（见图2）。
图1 螺栓断裂部位（实物）图2 螺栓失效断口（实物）3.化学分析断裂失效件截取样块进行化学成分检测，见表1。
表1 断裂件化学成分（质量分数）（%）40Cr C Si Mn Cr S P标准值0.37～0.45 0.17～0.37 0.50～0.80 0.80～1.10 ≤0.035≤0.035实测值0.37 0.18 0.66 0.97 0.008 0.0194.力学性能库存产品抽取3件进行力学性能试验检测，见表2。
表2 抽样力学性能检测要求抗拉强度≥1039.66N/mm2表面硬度32～39HRC 结论1#1141 37.4 合格2#1164 37.1 合格3#1149 37.2 合格5.金相检验用扫描电镜对断口进行检查，在裂纹源附近可见大量放射状条纹。
放射状条纹的收敛处，明显指出裂纹源位于稳定杆螺栓的表面。
工件的表面有许多断续分布的大小不一的凹槽及剥落坑，在裂纹源左侧有两块较大的并排分布的剥落坑，剥落坑的下面可见多源台阶条纹，这种多源台阶条纹属于应力集中的典型特征。
25G型客车轴箱弹簧折断原因分析及对策
25G型客车轴箱弹簧折断原因分析及对策摘要：铁路部门最关键的问题是保证旅客列车的绝对安全，本文针对25G 型客车用轴箱弹簧折断问题，分析了其形成原因，并提出了相应的改进建议。
关键词：轴箱弹簧；折断；原因；对策Abstract: the railway departments most key of the problem is that the absolute safety of passenger trains, this article in view of the 25 G type with spring break car-body passenger cars, analyses the reasons, and puts forward corresponding Suggestions for improvement.Keywords: car-body spring; Break; Reason; countermeasures今年来因弹簧装置而影响客车运行性能及段修竣工客车交验的故障逐渐增多，给客车安全造成隐患。
较为典型的有：因弹簧裂纹造成簧条折断；因压缩高、自由高选配不当造成车体、转向架发生倾斜或车辆轴重分配不均等。
提高弹簧装置的检修质量，改善提速后客车运行稳定性，确保运行安全已成为客车设计、检修、运用部门共同面临的课题。
25G型客车(在K161／162次(南京西一北京)、K527／528次(南京西一广州)、K107／108次(徐州一北京)等3组列车中，全部采用209P型转向架，该型转向架自2009年投入运用以来，截至2011年2月底，共发生轴箱弹簧折断(见图1)故障51起，其中，K527／528次车组最多(见表1)。
本文将通过大量的轴箱弹簧折断故障分析其特点，寻找其原因，并提出可行的防止措施及建议。
图1轴箱弹赞折断图表1209P型转向架轴箱弹赞折断故障统计序号车次运行区间数量1 K161/162-k8369 常州-南京西-北京 32 K527/528 南京西一广州373 K107/108 徐州一北京 11一、折断轴箱弹簧的形貌和金相组织折断轴箱弹簧的宏观形貌及断口见图2～图5。
后螺旋弹簧断裂失效分析
后螺旋弹簧断裂失效分析陈磊;庞院;高朝乾【摘要】对某汽车公司经过强化耐久试验断裂的后螺旋弹簧进行化学成分、硬度、断口、金相组织、夹杂物的综合分析.结果表明:该弹簧的断裂是起源于表层的折叠裂纹、原材料夹杂物及带状组织的分布导致弹簧使用寿命降低的疲劳断裂.【期刊名称】《汽车零部件》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】4页(P74-77)【关键词】螺旋弹簧;折叠裂纹;夹杂物;带状分布;疲劳断裂【作者】陈磊;庞院;高朝乾【作者单位】吉利汽车研究院有限公司,浙江宁波315336;吉利汽车研究院有限公司,浙江宁波315336;吉利汽车研究院有限公司,浙江宁波315336【正文语种】中文【中图分类】TG142.10 引言螺旋弹簧作为汽车悬架系统的重要组成部分，在车辆的行驶过程中起着缓冲和减震的作用,对车辆的安全性与平稳性起着至关重要的作用。
弹簧在工作时往复压缩，受到周期性的交变应力，弹簧受力状况复杂，经常出现早期断裂失效，因此很有必要对提高弹簧的疲劳寿命进行研究[1-2]。
某汽车公司进行底盘强化循环试验，经过120个循环试验后，弹簧没有出现异常，满足疲劳寿命的要求。
随后进行至135循环(增加15循环)时后螺旋弹簧发生断裂。
为了提高产品的疲劳使用寿命，针对弹簧的断裂原因进行了化学成分分析、硬度分析、断口分析、金相组织分析、夹杂物分析，以找出断裂的原因。
1 弹簧生产工艺材料牌号SAE9254，直径φ14.0 mm。
弹簧的生产工艺流程如下：冷卷→打磨→去应力退火→抛丸处理→立定处理→负荷测试→表面处理→包装。
2 检测内容与结果2.1 化学成分从弹簧(SAE9254)断口附近取样进行化学成分分析，分析结果见表1,测试结果满足技术条件的要求，弹簧化学成分合格。
表1 后螺旋弹簧化学成分测试(质量分数) %化学元素CSiMnCrPS技术要求0.51～0.591.2～1.60.6～0.80.6～0.8≤0.035≤0.04实测值0.531.340.730.700.0130.012.2 硬度在后螺旋弹簧断裂附近取样进行硬度测试，硬度的测试结果为52.5HRC、53.5HRC、54HRC,符合51～56HRC的技术要求，弹簧硬度合格。
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。