钢接头热处理对汽车拉索拉脱力的影响分析

周行

摘要：为了提升汽车的拉索拉脱力，在不同的时间内，对250℃环境下的汽车拉索35钢接头进行保温处理，并借助光学显微镜观察：经过热处理后的钢接头和其表面的变化情况，然后进行拉脱力的测验。结果显示：在250℃环境下，随着保温时间的增加，钢接头硬度会随之减小，变形能力得到加强，最小拉脱力不断增大，在保温6个小时候能够达到安全标准。

关键词：热处理，汽车拉索，拉脱力，影响

1前言

随着经济的发展，人们生活水平的提升，汽车制造业得到了空前的发展。在汽车零部件中，汽车操作拉索是其传力零件，其质量的高低对操作部件的工作性能以及汽车的安全行驶有着很大的影响。汽车操作拉索由钢索、接头、护管等这几部分组合而成，和其他的刚性管件相比，零件少、构造简单、成本低廉是其主要优势。拉索钢丝绳的断裂以及接头的不紧实都会造成很大的安全隐患。汽车拉索接头和钢丝绳的连接方法有很多种，其中常见的有压铸、冷挤压。其中冷挤压是在其顶杆处增加推动力，将内部放置了钢丝绳的接头由冷挤压模具中部锥空推出来，使其钢接头的发生变形并且和钢丝绳互相接触。对这项工艺的探究，对提升接头和钢丝绳间发生相对滑动时需要的最小拉脱力，对防止冷挤压连接处发生脱落，实现汽车的安全出行有着积极的推动作用。某厂在生产研发中发现：在对拉索冷挤压拉脱力进行测验的时候，拉索接头的最小脱力经常达不到标准，在未达到标准的时候经常出现钢接头和钢丝绳之间的脱落，并出现一定的移动，这种现象对产品的安全性造成了很大的影响。当前，有关提升最小拉脱力的研究报道：在生产中可以从拉索连接处的结构设置和接头材料的性能这两方面进行改进。其中，热处理是完善材料的一种方式，本文作者对钢接头热处理工艺进行了深入的分析，希望能够通过此方法提高拉索接头的最小拉脱力。

2试样制备和方法

试验采用的钢接头是由厂家提供的，其材料为35钢。为了在冷挤压的过程中保持良好的润滑，方便接头处推出，用锌对钢接头的表面进行了处理。准备的钢丝材料是60钢，内部由胶粘。第一步，将已经变形的拉索接头沿横截面分割，并通过光学显微镜观察确定拉索接头中钢接头和钢絲绳间的变形情况和连接类别，然后采用热处理方式改进钢接头冷挤压性能。依据厂中的实际情况，明确热处理的温度为250℃。通过对其观察发现，在250℃下钢组织变化比较慢，并且呈现单一的形式，改变加热方法等对钢接头的性能的影响也不会有很大的变化，因此，选择保温时间为探索对象，研究其钢接头性能的影响。为了制定合理的热处理时间，取五组试样进行实验（0—4号），分别将其处于250℃下保温0、2、4、6、8个小时，然后冷却，其中将0号设置为对照组。将经过热处理后的式样两端磨平，在利用布洛氏硬度计测量其硬度，对经过热处理的式样两端进行打磨、抛光、腐蚀，采用光学显微镜观察式样的横截面的显微组织，腐蚀液选择硝酸酒精溶液，然后利用扫描仪观察腐蚀后式样表面组织和镀锌层这两者的变化。对式样进行冷挤压处理，然后在室内温度下测量保温不同时间后的钢接头和钢丝绳发生相对滑动的时候需要的最小拉脱力。

3试验结果和讨论

3.1接头处截面的状貌

钢接头和钢丝发生触碰的地方主要在内壁螺纹齿处，钢接头在钢丝的挤压下出现了变形，其内壁螺纹齿甚至有部分凹陷到了螺纹齿中去。但是试验结果显示：在螺纹齿糟处没有出现钢接头和钢丝触碰的情况，变形不是很明显。这证明，接头和钢丝之间并没有完全的结合，经过挤压后的钢接头其接触面积要比接头的内表面积小。由此可以得出：钢丝绳和钢接头的接触的地方存在缝隙，表明钢丝绳和钢接头的结合仅仅是机械的咬合，并没有出现冶金结合，两者间的咬合力主要是摩擦力。由此得知：在经过冷挤压后，钢接头和钢丝绳间发生滑动时需要的最小拉脱力和钢丝绳与钢接头间的摩擦力大小以及钢接头的剪切阻力有很大的关系，并且会随着摩擦力和钢接头剪切阻力的增加而逐渐增大。

3.2接头硬度

从试验结果可以看出：在冷挤压之前，没有经过热处理的钢接头硬度比较大，随着热处理保温时间的增加，钢接头的硬度会随之下降。由此可见，低温热处理让钢接头的硬度变低，并且会随着保温时间的增加其效果越来越明显。

3.3保温时间的长短对最小拉脱力的影响分析

从试验结果可以得出：在250℃环境下经过长时间的保温处理，拉索接头的最小拉脱力和时间的延长成正比例关系，在经过了6个小时的保温处理后，最小拉脱力已经达到了安全标准。一般情况下，硬度越低，材料越容易出现变形。由此可知：钢接头的硬度随着低温保温时间的延长而逐渐降低，其塑性变形能力会逐渐增加。所以，在进行冷挤压的时候，钢接头和钢丝之间非常容易出现变形，两者间的实际接触面积也会增大，咬合的也更紧，同时钢丝能够可以更深的嵌入到钢接头中去，让剪切阻力增加。并且，随着保温时间的延长，钢接头镀锌层的厚度也会变大，在冷挤压的时候，镀锌层对钢丝绳和钢接头的润滑作用也逐渐增强，并且钢丝绳和钢接头的接触面积会随着冷挤压变形中随着钢丝绳塑性变形阻力的减小而增大。从而让钢接头和钢丝绳间的咬合更加紧实，这对提升滑动所需要的克服剪切阻力有很大的帮助。

结束语：

综上所述：经过在250℃环境下长时间保温之后，35钢接头硬度会随着保温时间的增加而降低，但是延性会随之提升。此外，经过250℃长时间的保温会提升35钢接头在冷挤压中的塑性变形能力，并且经过6个小时的保温处理就能达到安全标准，从而提升汽车拉索最小拉脱力。

参考文献：

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