50Cr VA板簧钢由于自身优越的力学性能,被广泛用于重型专用自卸车,随着自卸车作业场合的工况的严酷化,对50Cr VA板簧钢的各项性能尤其疲劳寿命和强度的要求也越来越高。本课题在回火工艺前引入深冷处理工艺,综合考虑深冷处理中深冷温度、降温速率、保冷时间和深冷次数,通过设计正交试验,研究了各项因素对50Cr VA板簧钢的洛氏硬度、冲击韧性和耐磨性的影响。从中选出一组最优工艺组,在该组工艺条件下,对材料进行了拉伸试验和轴向交变载荷下的疲劳试验,测出50Cr VA板簧材料的抗拉强度、屈服强度和疲劳寿命。实验结果表明,在常规热处理回火工艺前引入深冷处理,其洛氏硬度、耐磨性、冲击韧性和疲劳寿命都有明显改善。本文对深冷和未深冷试件进行了SEM测试,分析其金相组织的析出。对疲劳和冲击试件进行了宏观和微观的断口分析,得出试样断裂机理。论文主要结论如下:(1)第3组(降温速率1℃/min、深冷温度-196℃、保冷时间24h、深冷次数3次)为本次深冷处理正交试验所得的最佳工艺组,在该组试验条件下,析出的下贝氏体和马氏体均匀分布,数量相当,而残余奥氏体含量极少,冲击韧度相对对照组提升了3.97%,硬度变化不大。(2)50Cr VA板簧钢在深冷处理后,做冲击试验时,其断裂机制为韧窝断裂,属于延性断裂。(3)通过极差分析,以冲击韧度为主要研究对象时,深冷处理的关键因素的影响比重顺序为:深冷次数>保冷时间>降温速度>深冷温度。对50Cr VA板簧钢的磨损量的影响比重顺序为:深冷温度>深冷次数>保冷时间>降温速度。(4)深冷处理后,50Cr VA板簧钢的疲劳寿命与常规工艺组试样的疲劳寿命相对比,在同一级应力水平下,经深冷处理后有显著提升。