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影響異形彈簧的因素

發布時間:2019-08-27 作者:sznbone

 
1.屈服強度材料的屈服強度與疲勞極限之間存在一定的關系,一般來說,材料的屈服強度越高,疲勞強度越高,因此,為了提高彈簧的疲勞強度,應盡量提高異形彈簧材料的屈服強度,或使用高材料的屈服強度和抗拉強度比。對于相同的材料,細晶粒結構具有比粗晶結構更高的屈服強度。
 
2.表面應力多發生在異形彈簧材料的表面,因此彈簧的表面質量對疲勞強度有很大影響。由彈簧材料的軋制,拉伸和軋制過程引起的裂縫,缺陷和疤痕通常是彈簧疲勞斷裂的原因。
 
表面粗糙度越小,應力集中越小,疲勞強度越高。材料表面粗糙度對疲勞極限的影響。疲勞極限隨表面粗糙度的增加而減小。在相同粗糙度的情況下,不同類型的鋼和不同的軋制方法的疲勞極限減小也是不同的,例如冷螺旋彈簧減少的熱量小于熱螺旋彈簧。由于鋼制熱卷簧及其熱處理加熱,由于彈簧材料表面的氧化變得粗糙而產生脫碳現象,從而降低了彈簧的疲勞強度。
 
用于研磨,壓力,噴丸和軋制等材料的表面可以提高彈簧的疲勞強度。
 
3.尺寸效應材料的尺寸越大,各種冷加工和熱加工工藝引起的缺陷的可能性越高,表面缺陷的可能性越高,這將導致疲勞性能的下降。因此,在計算異形彈簧的疲勞強度時應考慮尺寸效應。
 
4.冶金缺陷冶金缺陷是指非金屬夾雜物,氣泡和材料中的元素等的偏析。表面上的夾雜物是應力集中的來源,其引起夾雜物與基體界面之間的過早疲勞裂紋。通過真空冶煉和真空澆注可以大大提高鋼的質量。
 
5.在腐蝕性介質中工作時,由于表面有點蝕或表面晶界腐蝕,異形彈簧成為疲勞源。例如,在淡水中工作的彈簧鋼的疲勞極限在空氣中僅為10%~25%。腐蝕對彈簧疲勞強度的影響不僅與彈簧承受可變載荷的次數有關,而且與工作壽命有關。因此,在設計和計算受腐蝕影響的異形彈簧時,應考慮使用壽命。
 
在腐蝕條件下工作的彈簧,為了保證其疲勞強度,可以使用具有高防腐性能的材料,如不銹鋼,有色金屬,或表面添加保護層,如涂層,氧化,噴涂模型,涂抹等。實踐證明,鍍鎘可以大大提高彈簧的疲勞極限。
 
6.碳鋼的疲勞強度,從室溫到120℃的溫度下降,從120℃到350℃再次上升,在溫度高于350℃后下降,在高溫下沒有疲勞極限。對于在高溫下工作的彈簧,應考慮耐熱鋼。在室溫下,鋼的疲勞極限增加。
 
 

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