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为提高燃料利用率，汽车阀簧和悬簧趋于小型和轻量化，弹簧用钢的强度进一步增加。但是，高强度化的钢材对于腐蚀凹痕和缺陷等的缺口敏感性高，所以要求改善延韧性。目前，对JIS标准弹簧钢（例如，Si-Cr系、Si-Mn系和Si-Cr-Mn系）的化学成分，提出了添加改善韧性和抗腐蚀性的元素Ni以及细化晶粒和提高抗延迟断裂性的元素（V、Ti）。但是，这些钢材大多含有稀土金属，所以易受资源枯竭和需求波动的影响，高成本成为问题。因此，要求使用货源充足、价格便宜的普通弹簧钢实现高强度和高延韧性兼顾的组织控制技术。
普通弹簧钢水平的含C、Si钢进行等温淬火处理，如果贝氏体组织转化，就会含有大量的残余奥氏体。残余奥氏体如果负荷应力，就会转变为马氏体，引起伸长率变大和韧性提高的相变诱导塑性现象的产生，因而认为添加Si钢可获得高延韧性。
将厚度1mm的普通弹簧钢SUP6（Si-Mn系）板材等温转变，获得贝氏体和残余奥氏体双相混合组织，残余奥氏体量越多，其延性越大，发现由于塑性形变，残余奥氏体一部分诱发转变为马氏体。虽然有关于等温淬火处理的中碳钢，Si、Mn等合金元素对组织及力学性能影响的研究，但对组织和力学性能相关性的研究报告较少，没有关于普通弹簧钢方面的报告。
为此研究了等温淬火处理的普通弹簧钢SUP12（Si-Mn-Cr系）的组织和力学性能，介绍了含有残余奥氏体和马氏体的下贝氏体组织显示出的良好强度-延展性平衡。以S55C材为基准，对增加Cr及Si含量的普通弹簧钢，观察了等温淬火处理后的显微组织。由于增加了Cr、Si含量，抑制了碳化物（渗碳体）的形成，残余奥氏体比率增加。但是，没有对这些等温淬火处理材的力学性能进行深入研究。
本文为了研究贝氏体组织适用普通弹簧钢，明确Cr、Si含量不同的中碳钢进行等温淬火处理时的组织和力学性能的关系。明确轻量化高强度弹簧要求的抗拉强度1800MPa以上，可获得延韧性优良的组织。
2 试验方法
2.1 试样材料
试样材料使用JIS标准钢S55C、SUP9、SUP7和SUP12。以S55C的化学成分为基准时，各元素中有些差异，SUP9比S55C增加了Cr含量，SUP7比S55C、SUP12比SUP9增加了Si含量。
2.2 热处理条件
S55C钢使用直径Φ4mm，SUP9、SUP7和SUP12三种钢使用直径Φ12mm的试样材料，将各试样材料在炉中进行奥氏体化后1000℃，0.4ks，投入到调整到300℃或400℃的盐浴中，保持10ks~59.4ks后水冷。为了比较，对上述各试样进行相同的奥氏体化之后，在60℃的油里淬火，保持180s后，在275℃~560℃温度进行3.6ks的回火处理后制备成试样。另外，S55C试样材料的直径为Φ12mm时，钢内部因淬火不充分硬度变低，所以，在该热处理条件下采用直径Φ4mm的试样。