PAG在50CrVA钢板弹簧热处理中的应用

50CrVA钢属于Cr-V系弹簧钢，其本身具有良好的抗脱碳能力及防止奥氏体晶粒粗化能力，且经过热处理后具有较高弹性极限、强度极限以及良好塑性，被广泛应用于汽车钢板弹簧制造。随着国内重型载货汽车载重量由过去的4t提高到现在的40t以上，50CrVA钢应用于汽车钢板弹簧时，对其使用截面厚度要求也由8mm提高到24mm及其以上，但是50CrVA钢传统热处理过程中，使用淬火介质为普通淬火油，其油淬火临界淬火板厚为24mm。通过对传统热处理50CrVA材料钢板弹簧大量断裂失效分析及对其生产现场工艺质量研究后发现，截面厚度接近或大于油淬火临界淬火板厚时，存在无法正常淬火现象，严重影响材料的力学性能及钢板弹簧的疲劳寿命。水溶性淬火介质———PAG作为一种新型的淬火介质，因其具有冷却性能好、适用范围广、淬硬性均匀、环保无污染、火灾隐患小等优点，被越来越多的热处理研究者青睐。本文使用PAG水溶性淬火介质和普通淬火油，对24mm厚50CrVA材料钢板弹簧进行热处理，并对热处理后簧片的金相组织、硬度和疲劳寿命进行了研究。

选用50CrVA材料簧片作为热处理试验材料，其规格为500mm×90mm×24mm，试验材料化学成分为（质量分数，%）：0.53C，0.011S，0.009P，0.70Mn，0.27Si，0.99Cr，0.12V，余量为Fe。在一定热处理工艺(900℃±5℃保温20min)条件下，通过步进式淬火炉进行加热、保温，分别使用一定浓度水溶性淬火介质和普通淬火油进行淬火，然后按(480±5)℃保温120min水冷回火，获得不同淬火介质热处理后试样。

使用PAG水溶性淬火介质代替普通淬火油，成功对24mm厚50CrVA材料钢板弹簧试样进行热处理，磁粉探伤未发现裂纹。使用PAG水溶性淬火介质热处理24mm厚50CrVA材料钢板弹簧试样，其淬火回火金相组织、硬度，均优于使用普通淬火油热处理试样。24mm厚50CrVA材料钢板弹簧试样，使用PAG水溶性淬火介质热处理后平均疲劳寿命可达15万次以上，与普通淬火油热处理试样相比，疲劳寿命提高近一倍，较大程度上提高了钢板弹簧的质量。