Jakie zmiany wprowadza specjalny proces obróbki cieplnej w mikrostrukturze sprężyny hamulcowej?

Specjalny proces obróbki cieplnej głęboko zmienia mikroskopijną morfologię sprężyna hamulca poprzez wieloetapową transformację fazową i reorganizację. W procesie hartowania austenit wysokotemperaturowy ulega przemianie ścinającej w trudnych warunkach chłodzenia, tworząc sieć martenzytu listwowego z gęstym splątaniem dyslokacyjnym, a rozproszony austenit szczątkowy wypełnia szczeliny listew w postaci cienkiej warstwy. Struktura ta nie tylko zachowuje wysoką wytrzymałość, ale także poprawia zdolność koordynacji odkształceń. Po wprowadzeniu stopniowanego procesu izotermicznego niektóre obszary ulegają przemianie dyfuzyjnej, tworząc dolne warstwy bainitu z naprzemiennymi węglikami i ferrytami. Drobny układ węglików skutecznie blokuje ruch dyslokacyjny. Podczas procesu odpuszczania osnowa martenzytyczna ulega rozkładowi i reorganizacji, wytrącając fazę wzmacniania węglika ε w skali nano, podczas gdy austenit szczątkowy jest częściowo przekształcany w martenzyt wtórny, tworząc trójwymiarową, wzajemnie połączoną strukturę złożoną z odpuszczonego martenzytu, stabilnego austenitu i węglików.

W procesie obróbki powierzchni na powierzchni materiału powstaje gradientowa struktura nanokrystaliczna, a ultradrobne ziarna o wielkości 50 nanometrów na powierzchni przechodzą w ziarna submikronowe we wnętrzu. Ta organizacja gradientów znacznie poprawia odporność na propagację pęknięć. Pozostała warstwa naprężeń ściskających wytworzona przez śrutowanie może osiągnąć głębokość 300 mikronów. Sieć dyslokacji o dużej gęstości utworzona przez zniekształcenie sieci powierzchniowej działa synergistycznie z fazą drobnych opadów wewnątrz, przenosząc punkt koncentracji naprężeń z powierzchni na podpowierzchnię. Zjawisko segregacji granic ziaren spowodowane migracją pierwiastków stopowych jest szczególnie widoczne podczas obróbki wysokotemperaturowej. Wzbogacenie w pierwiastki takie jak chrom i molibden na granicach ziaren tworzy barierę odporną na korozję, a działanie wzmacniające krzem w roztworze stałym hamuje gruboziarnistość węglików. Ta wieloskalowa struktura kompozytowa pozwala materiałowi zachować wytrzymałość na poziomie 2000 MPa, zwiększając jednocześnie odporność na pękanie o około 40% i wydłużając trwałość zmęczeniową o dwa rzędy wielkości.