尺寸稳定化退火对车窗绳组织和性能的影响

摘要

由于汽车行业的快速发展、汽车需求量的逐年递增，用户对汽车性能的深入了解，对汽车质量要求的提升日趋明显。作为汽车重要零配件的车窗绳，用户及生产厂家均有提出更高性能质量及使用寿命的要求。本文研究了日本神户钢材原料KSC72A的性能，并用此原料制作车窗绳。针对车窗绳的使用寿命、尺寸稳定性入手，提出运用退火工艺探索车窗绳组织、性能的变化。本文中采用光学金相显微镜、拉伸机、扫描电镜研究了退火前后车窗绳原料的性能及组织变化。通过采用疲劳实验机、光栅测长仪研究了退火前后车窗绳疲劳性能及尺寸稳定性的变化规律。提出实验条件下的最佳热处理工艺，为后续生产提供工艺参数。
　　通过对车窗绳原料及成品进行不同组合的稳定化退火处理,研究结果表明：拉拔态72A钢丝在稳定化退火时，其抗拉强度先上升后下降。当退火温度高于250℃时，72A拉拔态钢丝抗拉强度、屈服强度下降，符合退火规律；拉拔态72A钢丝稳定化退火后，残余应力的释放率与温度、时间均成正比。退火温度越高，其应力释放越彻底；退火时间越长，其应力释放越多。72A钢原料的稳定化退火温度范围推荐为200-300℃之间；拉拔态72A钢丝在150-250℃以下温度退火后，通过数学模型进行拟合，数据表明其均匀塑性变形的能力较好。在150℃-350℃范围内加工硬化指数升高，均匀变形能力增强。
　　稳定化退火后车窗绳尺寸稳定性变化规律为随着退火温度升高,车窗绳的伸长率呈现下降趋势,当温度达到350℃时,伸长率趋于稳定，且稳定化处理时间推荐为120秒；稳定化退火后车窗绳的微观组织发生变化，随着退火温度的升高，渗碳体先溶解之后再以颗粒状析出，渗碳体析出将会导致强度的变化。稳定化退火后车窗绳疲劳性能得到提升，当温度为300℃时，动态疲劳达到最大值。
　　通过SEM、TEM对疲劳断口分析可知车窗绳稳定化退火时，材料内部发生两种矛盾的作用：强化与弱化，两种作用会导致材料性能的不稳定或异常。

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第1章 绪 论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 车窗绳原料72A钢的介绍

1.3 车窗绳的介绍及发展

1.4 车窗绳捻制工艺参数及失效

1.5 尺寸稳定性退火工艺的研究

1.6 稳定化退火过程中的再结晶过程及其原理

1.7 课题的研究内容

第2章 材料与试验方法

2.1 试验材料

2.2 试验测试

第3章 稳定化退火对72A钢丝组织与性能的影响

3.1 72A钢丝稳定化退火工艺设计

3.2 稳定化退火对72A钢丝组织的影响

3.3 稳定化退火对72A钢丝性能的影响

3.4 稳定化退火对72A钢残余应力释放的影响

3.5 稳定化退火工艺下72A钢丝的加工硬化行为

3.6 本章小结

第4章 稳定化退火对72A车窗绳组织与尺寸稳定性的影响

4.1 车窗绳稳定化退火设计

4.2 稳定化退火对72A车窗绳组织的影响

4.3 稳定化退火对72A车窗绳力学性能的影响

4.4 稳定化退火对72A车窗绳尺寸稳定性的影响

4.5 本章小结

第5章 稳定化退火对72A车窗绳疲劳性能的影响

5.1 稳定化退火温度对72A车窗绳疲劳性能的影响

5.2 稳定化退火时间对72A车窗绳疲劳性能的影响

5.3 疲劳影响机理分析

5.4 稳定化工艺设计及优化

5.5 本章小结

结论

参考文献

声明

致谢

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