[00107758]气门弹簧低温软氮化技术

　　为了满足高性能发动机上气门弹簧的服役条件，发达国家成功地研制了具有极高耐疲劳性能和较高工作温度下的弛豫性能，适于低温软氮化（LTNC）的油回火高强度气门弹簧钢丝。 　　例如日本的SWOSC－V和瑞典的Haldex公司的OTEVA90SC系列钢丝。前者为SiCrV合金化，后者为SiCrV＋Ni合金钢。两者都为超洁净（SC）钢，严格控制表面状态和非金属夹杂物，例如不允许全脱碳，部分表面脱碳和表面缺陷最大允许深度为0.5%×钢丝直径。 　　为获得最佳的耐疲劳性能必须进行渗氮或软氮化；为了不损失弹簧基体材料的强度（硬度），要求在低温下进行，即LTNC处理。日本HONDA对SWOSC－V采用4500C×0.5h的LTNC处理;瑞典Haldex对OTEVA90SC材质弹簧,推荐渗氮工艺为4700C×5h. 　　较长期以来,国内没有解决LTNC中存在的难点。业内材料专家认为该技术是制造高性能气门弹簧的关键和制高点。 　　近年来,我们根据长期以来在相关技术上研究的成果,研制成功了具有自主知识产权的LTNC技术.对国内某弹簧厂提供的材质为SWOSC－V的各种型号气门弹簧进行了十多炉次的4500C×0.5hLTNC处理。对经LTNC处理后的国产及日本HONDA（本田）、大长江和铃木的气门弹簧检测表明，经本LTNC处理后在表面最高显微硬度值、化合物（白亮）层厚度和形态及心部组织等方面与日本HONDA的相近。其中最高显微硬度值都为830－880HV其表面渗层显微组织的对比见图1和图2。而日本其他厂家弹簧的表面硬度略低些。 　　注1.材质为OTEVA70SC的尺寸d*D2*H0*n1为4.0*28.9*48.9*7.75的汽车气门弹簧进行对比疲劳试验表明，经0.83×107次疲劳试验后未经LTNC处理的有七件断裂，而经LTNC处理的未断，且弹簧参数损失率都≤1%。 　　对本LTNC处理后国内制造的，与日本某厂家提供的，经LTNC处理的相同规格和材质 　　（SWOSC-V）的摩托车气门弹簧对比疲劳试验结果见表2，可见两者不论弹簧试验后断裂件数及负荷和高度损失率都相当。疲劳断口分析还表明，国产内、外簧断裂都是由弹簧结构上原因所诱发的。