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保障高端机械安全 科研团队开发出高性能弹簧钢

科技日报·2020/03/11

近日,扬州大学发布一项科研新成果:该校机械工程学院刘澄教授科研团队,运用新型工艺技术,成功开发出一种优质高性能弹簧钢,其硬度、疲劳强度以及压缩性能等,均高于目前欧美弹簧指标,今后将重点应用于高端机械、航空航天和海洋等重载条件下的装备。刘澄介绍,碟簧和气门弹簧是机动器械的重要元件。目前,国内生产的碟簧和气门弹簧普遍存在强度低、弹性韧性差、疲劳性能不足等问题,往往会导致其使用寿命短,易发生突然性早期失效断裂,致使机械故障、汽车熄火甚至发动机燃烧等。刘澄教授带领学生创业团队,通过运用一种新型多步低温等温淬火工艺,利用多相纳米结构的共振强化韧化原理,制备出具有超强超硬以及压缩性能好、生产线绿色节能的优质弹簧钢,并通过理论建模和工艺调试,获得了一定配比的各相组分的弹簧产品,使其获得优异的综合性能。“在10吨载荷下,我们制造的新型碟簧产品满足行业的压缩性能要求,其硬度、强度以及疲劳寿命都超过目前的国内碟形弹簧,不逊于国外顶级的高性能产品。”团队成员周文韬说,我们采用的工艺加热过程,还减少了人员和环境的污染,实现了绿色、环保、高效的可持续发展工业目标。该项研究成果和生产工艺技术,在扬州核威碟形弹簧制造有限公司示范应用后,与目前国内其他弹簧产品相比,使用寿命可增加50%以上。