優良的表(biao)面狀态和疲勞(láo)性能:彈簧工作(zuo)時表面承受的(de)應力🌍最大,而疲(pi)勞破壞往往是(shì)從鋼絲表面開(kāi)始的,對于用在(zai)🔞重要場合的彈(dan)簧如氣門彈簧(huang)、閥門彈簧及懸(xuan)架彈簧都要求(qiu)有幾百萬次,幾(jǐ)千萬次甚至更(geng)長的循環壽命(mìng),這就對材料的(de)疲勞性能提出(chu)🔞了很高的要求(qiu)。影響材料疲勞(lao)性能的因素很(hěn)多,如✍️材料的化(huà)學成分、硬度、鋼(gāng)材的純淨程度(dù)、表面質量和金(jīn)相組織等,尤為(wei)重要的是材料(liao)的表面質量。材(cai)料的表面缺陷(xiàn),如裂紋、折疊、鱗(lín)皮、鏽蝕、凹坑、劃(huà)痕和壓痕等,都(dou)易使彈簧在🐉工(gong)作過程中造成(chéng)應力集中🐅。其應(ying)力集中的部位(wèi)常常是造成疲(pí)勞破壞的疲勞(láo)源。疲勞源還易(yì)在表面脫碳的(de)部位首先發生(sheng),因此❓嚴格控制(zhì)脫碳層深度也(ye)是一個✔️很重要(yao)的質量指标。為(wei)提高彈簧材料(liao)的表面質量,可(kě)以對🔱材料表面(mian)進行磨光或抛(pāo)光,在鋼絲拉拔(bá)前采用剝皮工(gōng)藝剝除一層材(cái)料表皮,這🥵樣可(kě)以将大部分表(biao)面缺陷去掉。彈(dàn)簧熱處理時可(kě)采用♻️控制氣氛(fēn)或真空熱處理(lǐ),防止表面脫碳(tàn)和氧化。
高的強(qiáng)度:為提高彈簧(huang)抗疲勞破壞和(hé)抗松弛的能力(lì),彈簧材料應具(jù)有高的屈服強(qiang)度 與彈性極限(xiàn) ,尤⭐其要有高的(de)屈🏃🏻♂️強比。在通常(cháng)情況下,材料的(de)彈性極限與屈(qū)服強度成正比(bǐ),因此彈簧設計(jì)和制造者總是(shì)希望材♉料具有(you)高的屈服強度(dù).而彈簧⚽材料的(de)抗😘拉強度 和屈(qū)服強度 較接近(jin),如冷拔碳素鋼(gāng)絲的 約為 的90%左(zuo)右:由于抗拉強(qiang)度比屈服強度(dù)容易測得,在材(cai)料交貨中提供(gong)的都是抗拉強(qiang)度,故在設計制(zhì)造時一般都用(yòng)抗拉強度作為(wei)依據。但材🏃♂️料🌈的(de)抗拉強度并不(bu)是越高越好,強(qiang)💋度過高會降低(dī)材料的塑性和(he)韌性,增加脆性(xing)🌈傾向。材料抗拉(la)強度的高低與(yu)其化學成分、金(jīn)相組織、熱處理(lǐ)狀況、冷加工(拉(lā)拔或軋制)程度(dù)及其他強化工(gong)藝等因素有關(guān)。抗拉強度與疲(pí)勞強度也有一(yī)定的關系,當材(cái)料的在1600MPa以下時(shi),其🔅疲勞強度随(sui)抗拉強度的增(zēng)高而增高。
良好(hao)的塑性和韌性(xìng):在彈簧制造過(guò)程中材料需經(jīng)受不同程度🈲的(de)加工變形,因此(cǐ)要求材料具有(yǒu)一定的塑性。例(li)如形狀複雜的(de)🙇♀️拉伸和扭轉彈(dan)簧的鈎環及扭(niǔ)臂,當曲率半徑(jing)很小時,在加工(gong)卷繞或沖壓彎(wan)曲成形時,彈簧(huáng)材料均不得出(chu)現裂紋、折損等(děng)缺陷。同時彈簧(huang)在承受沖擊載(zai)荷或變載荷時(shí),材料應具有良(liáng)好的韌性,這樣(yang)對提高彈簧的(de)使用壽命✌️會有(you)很大的裨益。
嚴(yan)格的尺寸精度(dù):許多彈簧對負(fù)荷精度有較高(gao)的要求,如氣✨門(men)彈簧的負荷偏(piān)差不得大于規(guī)定負荷的5%—6%,以具(jù)有圓鋼絲的拉(lā)、壓彈簧為例,如(ru)果鋼絲直徑偏(piān)差為💚1%,負荷就會(hui)産生4%左右的⁉️偏(piān)差。由此可見,嚴(yán)格的尺寸精🤞度(dù)對保證彈簧的(de)質量也是十分(fèn)重要的。
好的均(jun1)勻性:對材料的(de)均勻性要求是(shì)指對材料的化(huà)學成分💁、力學性(xing)能、尺寸偏差等(děng)各項指标要求(qiú)均🐉勻和穩定一(yī)緻✉️。如果材料各(ge)方面性能不一(yi)緻,會給彈簧生(sheng)産帶來很大的(de)困難,造成産品(pin)幾何尺寸、硬度(du)、負荷等參數的(de)離💋散性,嚴重⭕的(de)不均勻🌂性甚至(zhì)會造成廢品。 了(le)滿足上述性㊙️能(neng)要求,彈簧鋼必(bì)須具有優良的(de)冶金質量,包括(kuò)嚴格控制的化(hua)學成分、高的🐅純(chún)潔度、低的雜質(zhi)含量、低的非金(jin)屬夾雜物含量(liàng),并控制其形态(tài)、粒度和。此外還(hai)要求鋼質的均(jun)勻性和穩定性(xìng)。彈簧鋼還應具(ju)有良好的表面(mian)質量和高精度(du)的外形和尺寸(cun)。 在彈簧✏️鋼生産(chan)中已廣泛采用(yong)連鑄。與模鑄相(xiàng)比,采用連鑄可(ke)✍️通過電磁攪拌(ban)、低溫鑄✊造等技(jì)術減小鋼的偏(pian)析,提高鋼質的(de)均勻性;減少二(er)次氧化,改善鋼(gang)的表面脫碳;使(shi)鋼的組織和性(xìng)能穩定、均勻;提(tí)高收得率和生(shēng)産效率;與爐外(wai)精煉🛀🏻技💋術相配(pèi)合降低氧含❄️量(liang)和有效地控制(zhì)鋼的化學成分(fen)。
在對彈簧鋼材(cái)的尺寸偏差、截(jié)面形狀、表面質(zhì)量和沿鋼材長(zhǎng)度顯微組織均(jun1)勻性的要求不(bú)斷提高的情況(kuang)下,國外廣泛采(cai)用了縱列式全(quan)連續軋機,并不(bu)斷改進以實現(xiàn)高速、無扭、無張(zhāng)力軋制。為了保(bao)證鋼材尺寸精(jing)度采用短應力(lì)線或預應力軋(zhá)🌈機。
關(guan)鍵詞:彈簧
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