重型汽车悬架系统是汽车重要的承载和传力部件,对其行车可靠性和驾乘舒适性有重要的影响。目前主要采用锻造成型工艺生产,为降低零件的制造成本,本文探索了采用铸造成型工艺生产该类零件的可能性。根据产品的工况分析和性能要求设计了一种新型贝氏体钢ZG20CrMnSiNi2Mo,并研究了其不同热处理态的组织和性能。结果表明:不同工艺正火处理后实验材料的组织均为粒状贝氏体,在实验参数范围内随着正火温度升高和保温时间延长,组织中的M-A岛由块型逐步转变为条型,组织逐渐变细;随着正火温度的升高,材料的硬度先增加后减小,冲击韧度随正火温度的增加而增加;随保温时间延长,材料的抗拉强度和硬度逐渐减少,冲击韧度逐渐增大,960℃×60-180min正火处理后实验材料具有较好的综合性能。不同工艺回火处理后实验材料组织由铁素体和奥氏体两相组成。当回火温度为200-700℃时,组织中的残余奥氏体量随回火温度升高不断减少,组织中的M-A数量较少,形貌已由条束状转变为弥散分布的点状和小块状,但仍保持原来的位向。当回火时间为0.5-6 h时,材料的组织随回火温度的增加也有类似的趋势。随回火温度的升高,材料的抗拉强度和硬度逐渐降低,冲击韧性先降低后升高。200℃×120min低温回火处理后实验材料具有良好的综合力学性能。奥氏体化后,空冷和风冷的组织为条型粒状贝氏体,风冷组织比空冷组织进一步细化。油冷和水冷后的组织由板条状马氏体和残余奥氏体组成,马氏体板条的宽度窄,残余奥氏体以薄膜状分布在马氏体板条上和板条间,与空冷相比,水冷后组织中残余奥氏体含量较少。不同复合热处理后材料的组织和性能变化表明,正火前增加高温回火、淬火、退火预处理工艺或通过超高温正火来细化晶粒提高韧性,能消除组织遗传性。不同等温温度淬火处理发现,等温温度为360℃时主要形成贝氏体和残余奥氏体的复相组织,此时实验材料的综合力学性能达到最佳状态。360℃不同时间等温淬火后,在实验参数范围内随着等温时间的增加,材料组织中残余奥氏体量减少,实验材料的强度、硬度和冲击功有下降的趋势,不同等温时间淬火后,材料冲击断口形貌均属于脆性断裂,其断裂形式主要为解理+准解理。最佳等温处理时间为6-10 min。对重型汽车悬架摆臂铸件的铸造工艺进行了设计和优化,运用proE和AnyCasting软件对消失模铸造该铸件的充型过程及凝固过程进行仿真模拟,结果表明采用顶注式浇注系统和局部加冷铁的方法,两种产品均可获得合格铸件。