一種有關汽車安全帶限力扭桿的熱處理方法技術

本發明專利技術涉及汽車零部件的制造技術領域，具體地說是一種有關汽車安全帶限力扭桿的熱處理方法，其特征在于該方法采用如下處理步驟：（1）將熱處理爐加熱到910-960℃；（2）將限力扭桿放入爐中，并保溫60s；（3）從爐中取出后，空冷至室溫；（4）再從上述第（1）步驟開始循環重復兩次。本發明專利技術與現有技術相比，所得到的限力扭桿材料的表面和心部組織晶粒比較均勻，限力扭桿材料的服役穩定性大大提高，能獲得組織晶粒尺寸為20.0μm±8.0μm的晶粒度；在循環熱處理中采用空冷處理，而非常規循環處理中采用的水冷的快速冷卻方式，獲得的細化組織明顯不同；循環熱處理溫度比常規循環熱處理的溫度低，節約了能源，提高了工作效率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及汽車零部件的制造
，具體地說是。
技術介紹
隨著汽車保有量的增加，汽車用戶對汽車安全的關注普遍增加。汽車安全主要分為主動安全和被動安全。在被動安全系統中，安全帶系統是最重要的成員保護裝置之一，為了減小安全帶織帶對乘員的傷害，目前汽車上廣泛使用的是預張緊限力式安全帶。預張緊限力式安全帶是在普通安全帶的基礎上增加了預緊器，并在卷束器中心安 裝一根限力扭桿。在發生碰撞時預緊器將安全帶織帶收緊，消除織帶與人體之間的間隙。同時在卷束器中心的限力扭桿具有吸能作用，在載荷達到預定的載荷值時，限力扭桿發生扭轉變形，在扭轉的過程中釋放一定量的織帶，降低了安全帶織帶對乘員肩部和胸部的傷害。因此限力扭桿的作用十分明顯，特別是限力扭桿的扭矩值穩定對于實際汽車碰撞過程中，限力扭桿發揮實際的限力作用效果顯著。而材料的性能是與材料的成分組織結構相互緊密聯系的，穩定的扭矩性能需要保證均勻的組織，亦即限力扭桿材料的組織越均勻，則限力扭桿的扭矩越穩定。現有的限力扭桿一般采用軟鋼或鋁合金等材料。對于一般軟鋼而言，為了獲得均勻細化的組織，需要對其進行形變或熱處理，其基本原理是利用加熱控制奧氏體的晶粒大小，來獲得均勻細小的冷卻轉變組織。由于冷卻轉變時，鐵素體轉變優先在原奧氏體三個晶粒的交界及相鄰晶粒晶界等處形核。因而在相同的形變及處理工藝條件下，相變前的奧氏體晶粒尺寸及均勻性是影響鐵素體晶粒大小及組織分布均勻性的一個重要因素。Grange等人曾在1965年出了兩種細化奧氏體晶粒的方法第一是在Ac3點附近施加大變形，得到完全再結晶組織后快冷的所謂“熱機械處理工藝”;第二是在室溫與A3點之間快速加熱冷卻循環的所謂“快速加熱冷卻循環工藝”。采用多次循環熱處理可有效的細化和均勻材料的組織。理論上，無限多次循環熱處理可以無限細化材料的最終組織，但是由于加熱速度和雜質元素等因素的影響是不能完全控制達到所設定的均勻細小的組織，甚至會出現組織愈來愈不均勻。所以需要根據具體的材料、形狀和尺寸來具體確定一個合理的熱處理循環工藝。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了克服現有軟鋼材質的汽車安全帶限力扭桿的扭矩值不穩定的缺點，采用循環熱處理的方法來使限力扭桿的組織均勻化并細化限力扭桿材料的晶粒組織，從而穩定限力扭桿扭矩值。為實現上述目的，設計，其特征在于該方法采用如下處理步驟(I)將熱處理爐加熱到910-960°c; (2)將限力扭桿放入爐中，并保溫60s ; (3)從爐中取出后，空冷至室溫；(4)再從上述第(I)步驟開始循環重復兩次。所述的限力扭桿經上述方法熱處理后，晶粒度大小范圍為20Mffl±8Mffl，扭矩值范圍為 42. 5 50. 5N. m。本專利技術與現有技術相比，所得到的限力扭桿材料的表面和心部組織晶粒比較均勻，限力扭桿材料的服役穩定性大大提高，能獲得組織晶粒尺寸為20. O μ m±8. O μ m的晶粒度，從而滿足其組織和包括靜態扭轉性能和動態扭轉性能在內的扭轉性能的特殊要求;在循環熱處理中采用空冷處理，而非常規循環處理中采用的水冷的快速冷卻方式，獲得的細化組織明顯不同；循環熱處理溫度比常規循環熱處理的溫度低，節約了能源，提高了工作效率。附圖說明圖1是本專利技術實施例1 圖2是本專利技術實施例1圖3是本專利技術實施例2圖4是本專利技術實施例2中未經循環處理的限力扭桿扭轉T-Φ曲線。中扭轉4圈的限力扭桿扭轉T-Φ曲線。中未經循環處理的限力扭桿扭轉T-Φ曲線。中扭轉4圈的限力扭桿扭轉T-Φ曲線。具體實施例方式下面結合附圖對本專利技術作進一步說明，這種熱處理爐的制造技術對本專業
的人員來說還是清楚的。實施例1直徑為8. 8mm的限力扭桿的熱處理工藝(I)將熱處理爐加熱升溫到924°C，將加工成形后的限力扭桿放入爐中，加熱保溫60s，到達保溫時間后立即將限力扭料取出，空冷至室溫。再循環重復上述步驟兩次。本實施例中所得到限力扭桿的晶粒尺寸為13. 9μπι，4圈內的扭矩值范圍為42. 5 50. 5Ν · m。比較未經循環熱處理和循環熱處理的扭轉性能圖，如圖1和圖2所示。可以明確本專利技術的扭矩值偏差更小，更加穩定，更加有利于限力扭桿的性能穩定使用，并優化安全帶的安全性能。實施例2直徑為8. 8mm的限力扭桿的循環熱處理工藝其處理步驟同實施例1，只是主要實施步驟中的參數不一樣，該限力扭桿的主要熱處理步驟如下將熱處理爐加熱升溫到940°C，然后將限力扭桿放入爐中，加熱保溫60s。到達保溫時間后立即將限力扭桿取出，空冷至室溫。循環重復上述步驟兩次。本實施例中所得到限力扭桿的晶粒尺寸為13.1 μ m，4圈內的扭矩值范圍為42 50N · m。比較未經循環熱處理和循環熱處理的扭轉性能圖，如圖3和圖4所示。本實施例的扭矩值偏差也更小，同樣有利于優化安全帶的安全性能。由實施例1和實施例2所得的結果可以得出，熱處理加熱的溫度可在910°C 960°C的范圍內變化，限力扭桿材料的組織均勻，晶粒尺寸偏差較小，因而扭矩值更加穩定。對于汽車安全帶的限力扭桿而言，其扭轉性能主要關注其扭轉4圈內的扭矩變化值。實際限力扭桿的扭轉4圈的扭矩范圍為42. 5 50. 5N ·πι，波動范圍均在使用要求的范圍內，參見圖1、圖2、圖3和圖4所示。該限力扭桿吸收部分安全帶織帶對乘員所施加的壓力，限力范圍為2. 3 2· 76KN,明顯優于未經循環熱處理的限力扭桿的限力值。因此，與未經循環熱處理限力扭桿相比，本專利技術的限力扭桿的服役穩定性大大提高，從而穩定安全帶的安全性能。·權利要求1.，其特征在于該方法采用如下處理步驟(I)將熱處理爐加熱到910-960°c ；(2)將限力扭桿放入爐中，并保溫60s ；(3)從爐中取出后，空冷至室溫；(4)再從上述第(I)步驟開始循環重復兩次。2.如權利要求1所述的，其特征在于所述的限力扭桿經上述方法熱處理后，晶粒度大小范圍為20Mm±8Mm，扭矩值范圍為42. 5 50. 5N. mD全文摘要本專利技術涉及汽車零部件的制造
，具體地說是，其特征在于該方法采用如下處理步驟(1)將熱處理爐加熱到910-960℃；(2)將限力扭桿放入爐中，并保溫60s；(3)從爐中取出后，空冷至室溫；(4)再從上述第(1)步驟開始循環重復兩次。本專利技術與現有技術相比，所得到的限力扭桿材料的表面和心部組織晶粒比較均勻，限力扭桿材料的服役穩定性大大提高，能獲得組織晶粒尺寸為20.0μm±8.0μm的晶粒度；在循環熱處理中采用空冷處理，而非常規循環處理中采用的水冷的快速冷卻方式，獲得的細化組織明顯不同；循環熱處理溫度比常規循環熱處理的溫度低，節約了能源，提高了工作效率。文檔編號C21D9/00GK102994720SQ20121044555公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月8日 優先權日2012年11月8日專利技術者周細應, 毛秀娟, 印炯 申請人:上海工程技術大學, 上海冠馳汽車安全技術有限公司本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種有關汽車安全帶限力扭桿的熱處理方法，其特征在于該方法采用如下處理步驟：（1）將熱處理爐加熱到910?960℃；（2）將限力扭桿放入爐中，并保溫60s；（3）從爐中取出后，空冷至室溫；（4）再從上述第（1）步驟開始循環重復兩次。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：周細應，毛秀娟，印炯，
申請(專利權)人：上海工程技術大學，上海冠馳汽車安全技術有限公司，
類型：發明
國別省市：