一、優良的表面(mian)狀态和疲勞性(xìng)能:
彈簧工作時(shí)表面承受的應(ying)力最大,而疲勞(láo)破壞往往是從(cóng)鋼絲表面開始(shǐ)的,對于用在重(zhòng)要場合的彈簧(huang)如氣門彈簧、閥(fa)門彈簧及懸架(jià)彈簧都要求有(you)幾百萬次,幾千(qiān)萬次甚至更長(zhǎng)的循環壽命,這(zhe)就對材💛料的疲(pí)勞性能提出了(le)很高的要求。
影(ying)響材料疲勞性(xìng)能的因素很多(duō),如材料的化學(xue)成🧑🏾🤝🧑🏼分、硬度、鋼材(cái)🌈的純淨程度、表(biao)面質量和金相(xiàng)組織等,尤為🎯重(zhòng)要的是材料🏒的(de)表面質量。
材料(liao)的表面缺陷,如(rú)裂紋、折疊、鱗皮(pí)、鏽蝕、凹坑、劃痕(hen)和壓♋痕等😄,都易(yì)使彈簧在工作(zuo)過程中造成應(ying)力集🈲中。其應力(li)集中的部🏃位常(chang)常是造成疲勞(láo)破壞的疲👣勞源(yuán)。
疲勞源還易在(zai)表面脫碳的部(bu)位首先發生,因(yin)此嚴格控制💋脫(tuō)碳層深度也是(shì)一個很重要的(de)質量指标。
為提(ti)高彈簧材料的(de)表面質量,可以(yi)對材料表面進(jin)🐪行磨光或🏃🏻♂️抛光(guāng),在鋼絲拉拔前(qian)采用剝皮工藝(yi)剝除一層材料(liao)表皮,這樣可以(yǐ)将大部分表面(miàn)缺陷去掉。彈簧(huang)熱處理時可采(cai)用控制氣氛或(huò)真🆚空熱處理,防(fang)止表面脫碳和(hé)氧化。
二、高的強(qiang)度:
為提高彈簧(huang)抗疲勞破壞和(he)抗松弛的能力(li),彈簧材料應具(ju)有高的屈服強(qiáng)度 與彈性極限(xian) ,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(qu)服強度成正比(bi),因此彈簧🧑🏽🤝🧑🏻設計(ji)和制造者總是(shi)希望材料具有(yǒu)高的屈服強度(du).而彈簧✌️材料的(de)抗拉強度 和屈(qu)服強度 較接近(jin),如冷拔碳素鋼(gang)絲的 約為 的90%左(zuǒ)右:由于抗拉強(qiang)☎️度比屈服強度(dù)容易測得,在材(cái)料交貨中提供(gòng)的都是抗拉強(qiang)度,故在設計制(zhi)造時一般都用(yong)🔴抗拉強度作為(wéi)依㊙️據。但材料的(de)抗拉強度并不(bu)是越高越好,強(qiáng)度過高會降低(dī)材料的塑性和(hé)韌性,增加脆性(xìng)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(pi)勞強度🎯也有一(yi)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(zeng)高💞而增高。
三、良(liang)好的塑性和韌(rèn)性:
在彈簧制造(zào)過程中材料需(xū)經受不同程度(dù)的加工變形,因(yīn)此要求材料具(jù)有一定的塑性(xing)。例如形狀複㊙️雜(za)的💃拉伸和扭轉(zhuǎn)彈📧簧的鈎環及(jí)扭臂,當曲率半(bàn)徑很小時,在加(jia)工卷繞或沖壓(ya)彎✍️曲成形時,彈(dàn)簧材料均不得(de)出現裂紋、折損(sun)等缺陷🌈。同時彈(dan)簧在承受沖擊(jī)載荷或變載荷(he)時,材料應具有(yǒu)良好㊙️的韌性,這(zhe)樣🔞對提高彈簧(huáng)的使用壽命會(huì)有很大的裨益(yì)。
四、嚴格的尺寸(cun)精度:
許多彈簧(huang)對負荷精度有(you)較高的要求,如(ru)氣門彈簧的負(fù)荷偏差不得大(da)于規定負荷的(de)5%—6%,以具有圓鋼絲(sī)的拉、壓彈簧為(wei)例,如果鋼絲直(zhí)徑偏差為1%,負荷(he)就會産生4%左右(you)的偏差。由此可(ke)見,嚴格的尺寸(cùn)精度對保證彈(dan)簧的質量也是(shi)😍十分重要的。
五(wǔ)、好的均勻性:
對(duì)材料的均勻性(xìng)要求是指對材(cai)料的化學成分(fèn)、力學🙇♀️性能、尺寸(cun)偏差等各項指(zhǐ)标要求均勻和(hé)穩定一緻。如💘果(guo)材料各方面性(xìng)能不一緻,會給(gei)彈簧生産帶來(lái)很大的困難,造(zào)成産品幾何尺(chi)寸、硬度、負荷等(deng)參數的離散🏃♂️性(xìng),嚴重的🔴不均勻(yun)性甚至會造成(chéng)廢品。
了滿足上(shang)述性能要求,彈(dàn)簧鋼必須具有(you)優良的冶金質(zhì)量,包括嚴格控(kòng)制的化學成分(fen)、高的純潔度、低(dī)♉的雜質含量、低(dī)的非金屬夾雜(zá)物含量,并控制(zhi)其形态、粒度和(hé)。
此外還要求鋼(gang)質的均勻性和(he)穩定性。彈簧鋼(gang)還應具🚩有良好(hao)的表面質量和(hé)高精度的外形(xíng)和尺寸。 在彈簧(huáng)鋼生💯産中☎️已廣(guǎng)泛采用連鑄。與(yu)模鑄相比,采用(yòng)連鑄可通過電(dian)磁攪拌、低溫鑄(zhu)👅造等技術減小(xiǎo)鋼的偏析,提高(gao)鋼質的均勻性(xing);減少二次氧化(huà),改善鋼的表面(miàn)脫碳;使鋼的組(zu)織和性能穩定(ding)、均勻;提高收得(dé)率和生産效率(lǜ);與爐外精煉技(ji)術相配合降低(di)氧含🈲量和有效(xiao)♋地控制鋼的化(hua)學成分。
在對彈(dàn)簧鋼材的尺寸(cun)偏差、截面形狀(zhuàng)、表面質量和沿(yán)鋼材🐕長度顯微(wēi)組織均勻性的(de)要求不斷提高(gao)的情況下,國外(wài)廣🛀泛采用了縱(zong)列式全連續軋(zha)機,并不斷改進(jin)以實現高速、無(wu)扭、無張💰力軋制(zhì)。為了保證鋼❗材(cai)尺寸精☀️度采用(yong)短應力線或預(yu)應力軋機。
關鍵詞:不(bu)鏽鋼彈簧
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