付成辉 马凤杰

（江苏沙钢集团淮钢特钢股份有限公司，淮安223002）

脱碳深度对60Si2CrVAT弹簧钢疲劳性能的影响

付成辉 马凤杰

（江苏沙钢集团淮钢特钢股份有限公司，淮安223002）

研究60Si2CrVAT弹簧钢在不同加热温度、保温时间下的脱碳行为。结果表明，脱碳层厚度随着加热温度的升高、保温时间的延长而增加。淬火温度为860℃，保温时间为40 min时，脱碳层深度为0.06 mm；保温时间延长至640min时，脱碳层深度增加到0.30 mm。脱碳层厚度加深，则疲劳寿命降低。

弹簧钢；脱碳深度；疲劳寿命

随着我国铁路车辆的提速，特别是货车向高速、重载方向的发展［1］，要求进一步延长弹簧的疲劳寿命，提高弹簧钢的静挠度及强度，以确保铁路运输的高效和安全［2］。60Si2CrVAT是根据铁道部货车提速要求设计的高性能弹簧钢，与GB/T1222-2007标准中的60Si2CrVA对比，铁道部用60Si2CrVAT弹簧钢在化学成分、力学性能以及晶粒度、非金属夹杂等检验项目上均提高了要求，具体对比结果见表1［3］。

表1 铁道部用60Si2CrVAT弹簧钢性能要求与GB/T1222-2007标准中的60Si2CrVA性能对比

疲劳损伤和疲劳断裂通常是承受交变载荷或随机变动负荷的弹簧的主要失效形式。引起弹簧疲劳失效的因素很多，主要受到载荷条件、环境、材料本身缺陷的影响。表面缺陷是影响高强度钢疲劳性能的主要因素之一［4］。根据文献［5］，弹簧钢材表面脱碳0.1 mm就会使疲劳极限明显下降，特别是弹簧钢材表面层出现铁素体，可降低疲劳极限50%，而且随着钢材表面脱碳层深度的增加，疲劳寿命下降。表面磨光材料60Si2CrVA则能够保证弹簧疲劳寿 命 达 到 100万 次 以 上［6］。……