根据碟簧的工作条件和应具备的性能，生产中对碟簧用料的选择，材质内部质量，热处理工艺等每一个环节都需要严格控制。引起碟簧提前发生断裂的原因与以下几方面因素有关：

　　1)碟簧在测力试验中沿着径向发生断裂是由碟簧外圆表面存在母线方向的原始裂纹引起的，碟簧测力过程中要产生预置变形，必须在轴向方向施加一定的压应力，那么就会在外圆切向形成拉应力正是切向拉应力引起原有裂纹张开并延伸扩展，直到发生断裂，在碟簧断裂面上形成了锈迹区和新断裂区不同的断裂形貌特征。

　　2)锈迹斑痕遮盖物能谱分析结果与磷化液配方成分接近，证明已开口的裂纹是在磷化处理工序中遭受到腐蚀形成的，断裂面上的锈迹是腐蚀结果的表现，可以判定碟簧在测力试验前外圆表面已经存在应力腐蚀裂纹，测力试验过程中裂纹进一步扩展引发断裂。

　　3)应力腐蚀裂纹是合金材料在应力和特定的腐蚀环境的联合作用下，出现的低于材料强度极限的脆性开裂现象。大多数应力腐蚀开裂都有共同的特点：存在拉应力和腐蚀介质。拉应力是产生应力腐蚀开裂的必要条件。碟簧拉应力的来源是静压试验后的残余应力，静压试验状态碟簧切向承受着拉应力，而且在碟簧不同半径上拉应力大小是不同的，在外圆表面切向拉应力达到最大值，碟簧静压时单元质点的应力分布见图7，当碟簧静压后卸除载荷，在碟簧内部依然保持着部分残余拉应力，进行表面磷化处理时，磷化液是弱酸溶液，为发生应力腐蚀开裂营造了条件，在拉应力作用下溶液中的氢发生聚集，吸附在表面的空、腐蚀坑等缺陷处，使表面能或原子键的结合力降低，局部应力集中加剧，从而导致环境脆断，便出现了微裂纹。

　　4)该批碟簧材质内部夹杂物数量多，超过了标准允许的要求，夹杂物的存在分割了基体的连续性，成为裂纹敏感的区域，特别当分布于零件表面时，容易造成应力集中，为应力腐蚀开裂优先选择通道。

　　5)碟簧内外圆表面出现与断裂面垂直相交的微裂纹具有应力裂纹特征，裂纹内未见腐蚀产物，可以判断是在测力过程中伴随着断裂的发生而形成的。另外钢中夹杂物沿轧制方向分布，也降低了母材该方向抗剪切应变的能力，加剧微裂纹在剪切应力交错面形成，在不同厚度分层面出现的表面短小缺陷就是好的佐证。

　　6)对于弹簧钢增加Si的加入量，可提高弹性极限和屈强比，这也是普遍采用含硅的钢作弹簧的原因，可以说Si是对弹簧弹性性能贡献最大的元素。在材料化学成分检测中，原材料各元素检测结果合格，断裂碟簧化学成分Si元素低于标准要求，P元素偏高为允许的极限值，并与原材料的检测结果相差较大，说明该批碟簧板材存在明显的成分偏析，容易造成碟簧性能的不均匀。若含硅量偏低，使材料的屈服强度降低，在正常试验力作用下导致零件提前发生塑变，甚至开裂，钢中磷含量偏高，加剧钢的脆性倾向和成分偏析。

　　7)断裂碟簧表面存在脱碳现象，这将对碟簧的疲劳寿命产生不良影响，表面脱碳也使碟簧的弹性极限和疲劳寿命恶化，有利于促成裂纹的形成。

　　碟簧磷化处理时发生应力腐蚀开裂，导致测力试验沿着已有的微裂纹迅速断裂。碟簧硅元素偏低、磷含量和钢中非金属夹杂物超标是促进和加速应力腐蚀裂纹萌生的因素。

　　建议：首先从原材料投入严格把关，选用内部洁净、化学成分合格的材料，减少应力腐蚀裂纹形成的各项促进条件。

　　合理控制磷化处理工艺，在保证磷化后零件具有防腐能力外，调整磷化液的成分，适当降低酸度值，降低应力腐蚀裂纹形成的风险。

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