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技術文章
具有優異疲勞和抗下垂的超高強度閥門彈簧鋼
點擊次數：917 發布時間：2015-7-13
汽車用閥門彈簧鋼經受高的重復載荷，并須有長時間的可靠性。為了改善油耗和減小引擎尺寸，須將閥門彈簧設計成用于更高應力的，因而需要彈簧鋼具有更高的疲勞強度。日本神戶鋼鐵公司棒線產品開發部近年開發了一種與傳統高強度鋼（KHV10N）相比具有更高疲勞強度及抗下垂性的超高強度鋼。
所開發的新鋼種優化了合金成分，提高了Cr和V的含量，便于滲氮，從而提高了滲氮后的表面硬度和殘余應力，提高了疲勞強度。提高釩含量及優化熱處理產生超細晶改善了抗下垂性和高強度區域的韌性。增加Si、Cr和V的含量提高了抗軟化性，使彈簧在消應力退火和彈簧成型后的高溫滲氮期間保持彈性強度。一種能控制夾雜物成分的新方法減少了不利的、會引起疲勞斷裂的非金屬夾雜物，使彈簧的可靠性得到了提高。
將此新鋼種做成的彈簧與傳統的KHV10N的相比其疲勞強度提高了約10％，殘余剪切應變（下垂量）減少到約2/3，彈簧的重量減少了13％。由于重量、尺寸下降，閥組的性能提高，彈簧的高度下降了8％，這樣，此鋼可以在減少油耗的同時使引擎能在更高的速度下運轉。