金属热处理

作者：许文兵, 周海安, 冯以盛, 张云山, 赵而团

单位：1.山东理工大学 机械工程学院, 山东 淄博 255049; ；2. 山东星泉科技有限公司, 山东 淄博 255049

关键词：51CrMnV弹簧钢,等温淬火,显微组织,疲劳寿命,有限元仿真

为提升钢板弹簧性能,缩短设计周期,以51CrMnV弹簧钢为研究对象,对比了淬火回火和300 ℃等温淬火两种不同热处理工艺下的组织、拉伸以及疲劳性能,利用该试验数据在Ansys软件建立材料库,进行钢板弹簧的疲劳寿命预测。试验结果表明:淬火回火的显微组织为回火屈氏体,而等温淬火的组织为贝氏体+马氏体+残留奥氏体组成的复相组织。300 ℃等温淬火工艺处理后的51CrMnV弹簧钢相较于淬火回火工艺,其抗拉强度提升了70.5 MPa,断后伸长率提高3.6%,强塑积提高了43.2%;前者的疲劳寿命整体高于后者,在500~650 MPa应力区间内提高约两倍,疲劳极限提高56.63 MPa。仿真结果表明:等温淬火板簧相较于淬火回火板簧,刚度提高了9.5 N/mm,疲劳寿命提高了27 000次。

来源：2026年第2期

《金属热处理》期刊编辑部

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