اثر عملیات حرارتی بر هبود رفتار خستگی فولاد فنر پیچشی 50CrV4

در این پژوهش فولاد 50CrV4 به عنوان جایگزینی برای فنرهای پیچشی میله ای (Round Torsion Bar استاندارد SAE کلاس 900)، جهت کاربرد در سیستم تعلیق خودرو وانت نیسان، با توجه به آنالیز قطعه اصلی شناسایی و انتخاب گردید و شرایط دقیق عملیات حرارتی آن برای تامین نیازهای این استاندارد و بخصوص بهبود رفتار خستگی، مورد تحقیق و بررسی قرار گرفت. بدین منظور با توجه به اینکه در فولادها ساختار مارتنزیت تمپر شده دارای بهترین خواص خستگی سیکل بالاست. در ابتدا شرایط کوئنچ این فولاد برای دستیابی به بیشترین مقدار سختی بررسی و مشخص گردید و سپس شرایط تمپر برای حصول خواص مکانیکی بهینه، از لحاظ سختی و تافنس شکست آزمایش شد. با محدود شدن دامنه عملیات حرارتی کوئنچ و تمپر جهت دستیابی به شرایط دقیق آن از لحاظ بالاترین حد خستگی، این فولاد توسط دستگاه خستگی خمشی دورانی تحت آزمایش قرار گرفت و برای شناسایی عوامل نامطلوب فرایند عملیات حرارتی نمونه های منتخب از لحاظ متالوگرافی بررسی گردید. پس از کنترل فرایند نمونه هایی طبق نقشه قطعه اصلی تهیه شد و پس از عملیات ساچمه زنی و پیش تنش، تحت آزمایش استحکام پیچشی قرار گرفتند. نتایج این بررسی ها نشان می دهد که با بهینه کردن رفتار خستگی استحکام برشی مطابق با استاندارد فوق بوده و گشتاور پیچشی بر حسب زاویه نمونه ساخته شده، با نمونه اصلی قابل مقایسه است.

کلیدواژه ها:

فنر پیچشی ، 50CrV4 ، عملیات حرارتی ، رفتار خستگی