一、優良(liáng)的表面狀态和疲(pí)勞性能:
彈簧工作(zuo)時表面承受的應(ying)力最大,而疲勞破(po)壞往㊙️往是從鋼♻️絲(si)表面開始的,對于(yu)用在重要場合的(de)彈簧如氣門彈簧(huáng)、閥門🐪彈簧及懸架(jia)彈簧都要求有幾(ji)百萬次,幾千萬次(ci)甚至更長的循環(huan)壽命,這就對材料(liao)的疲勞性能提出(chu)🏃了很高的☎️要求。
影(ying)響材料疲勞性能(néng)的因素很多,如材(cai)料的化學成分、硬(yìng)度、鋼材的純淨程(cheng)度、表面質量和金(jīn)相組織等,尤為重(zhòng)要🔞的是材料的表(biǎo)🐪面質量。
材料的表(biao)面缺陷,如裂紋、折(she)疊、鱗皮、鏽蝕、凹坑(kēng)、劃痕👅和😄壓痕等,都(dou)易使彈簧在工作(zuo)過程中造成應力(li)集🔞中。其應力🧑🏽🤝🧑🏻集中(zhōng)✉️的部位常❗常是造(zào)成疲勞破壞的疲(pí)👉勞源。
疲勞源還易(yì)在表面脫碳的部(bu)位首先發生,因此(cǐ)嚴格控制✌️脫💚碳層(céng)深度也是一個很(hěn)重要的質量指标(biao)。
為提高彈簧材料(liào)的表面質量,可以(yi)對材料表面進行(háng)磨🌐光或抛光,在鋼(gāng)絲拉拔前采用剝(bāo)皮工藝剝除一層(céng)材料表皮🔱,這樣可(kě)以将大部分表面(mian)缺陷去掉🤞。彈簧熱(rè)處理時可采用控(kòng)制氣氛或真空熱(rè)處理,防🥵止表面脫(tuō)碳和氧化。
二、高的(de)強度:
為提高彈簧(huang)抗疲勞破壞和抗(kang)松弛的能力,彈簧(huáng)材料應🏒具有高的(de)屈服強度 與彈性(xìng)極限 ,尤其要有高(gao)🌈的屈強比。在通常(cháng)情況下🍉,材料的彈(dàn)性極限與屈服強(qiáng)度成正比,因此彈(dàn)簧設計和制造者(zhe)總是希望材料具(ju)有高的屈服強度(du).而彈簧材料的抗(kàng)拉強度 和屈服強(qiang)度 較🎯接近,如冷拔(bá)碳素鋼絲的 約為(wéi) 的90%左右:由于抗拉(lā)強度比屈服強度(du)容易測得,在材料(liào)交貨中提供的都(dōu)是抗拉強度,故在(zài)設計制造時一般(ban)都用抗拉強度作(zuo)為依💯據。但材料的(de)抗拉強度并不是(shi)越高越好,強度過(guo)高會降低材料的(de)塑性和韌性,增加(jiā)脆性傾向。材料抗(kàng)拉強度的高低與(yu)其化學成分、金相(xiang)組織、熱處理狀況(kuang)、冷加工(拉拔或軋(zha)制)程度及其他強(qiang)化工藝等因素有(yǒu)關。抗拉強度與疲(pi)勞強度也有一定(ding)的關系,當材料的(de)在1600MPa以下時🌈,其疲勞(láo)強度随抗拉強度(du)的增高而增高。
三(san)、良好的塑性和韌(rèn)性:
在彈簧制造過(guò)程中材料需經受(shòu)不同程度的加工(gong)變形,因此要求材(cái)料具有一定的塑(sù)性。例如形狀複♌雜(za)的拉伸和扭轉彈(dàn)簧的鈎環及扭臂(bi),當曲率半徑很小(xiǎo)時⁉️,在加工卷繞或(huò)沖壓彎曲成形時(shi),彈簧材料均不得(de)出現裂紋、折損等(děng)缺陷👣。同時彈簧在(zài)承受沖擊載荷或(huo)變載荷時,材料💃🏻應(ying)具有良好的韌性(xing),這樣對提高彈簧(huáng)的使用壽命會有(you)很大的裨益。
四、嚴(yan)格的尺寸精度:
許(xu)多彈簧對負荷精(jīng)度有較高的要求(qiu),如氣門彈簧的負(fù)荷偏🍓差不得大于(yu)規定負荷的5%—6%,以具(jù)有圓鋼絲的拉、壓(ya)彈簧為例,如果鋼(gāng)絲直徑偏差為1%,負(fu)荷就會産生4%左右(yòu)的偏👄差。由此可見(jian),嚴格的尺🌍寸精度(dù)對保證彈簧的⭐質(zhì)量也是十分重要(yao)的。
五、好的均勻性(xing):
對材料的均勻性(xing)要求是指對材料(liao)的化學成分、力✂️學(xue)性能🏒、尺寸偏差等(děng)各項指标要求均(jun)勻和穩定一緻。如(ru)果材料各方面性(xing)能不一緻,會給彈(dàn)簧生産帶來很大(da)的困難,造成産🔞品(pǐn)幾何尺寸、硬度、負(fù)荷等參數的離散(sàn)性,嚴重的😄不均勻(yún)性🔞甚至會造成廢(fei)品。
了滿足上述性(xing)能要求,彈簧鋼必(bi)須具有優良的冶(ye)金⭐質量,包括嚴格(ge)控制的化學成分(fèn)、高的純潔度、低的(de)雜質含量、低的非(fei)金屬夾雜物含量(liang),并控制其形态、粒(li)度和。
此外還要求(qiu)鋼質的均勻性和(he)穩定性。彈簧鋼還(hai)應具有良好的🈲表(biǎo)面質量和高精度(dù)的外形和尺寸。 在(zai)彈簧☎️鋼生産中已(yi)廣泛采用連鑄。與(yu)模鑄相比,采用連(lián)鑄可通過電磁攪(jiǎo)拌、低溫鑄造等技(jì)術減小鋼的偏析(xi),提高鋼質的均🌈勻(yun)性;減少二次氧化(hua),改善鋼的🙇🏻表面脫(tuo)碳;使鋼的組織和(hé)💛性能穩定、均勻;提(ti)高收得率和生産(chan)效率📞;與爐外精煉(lian)技㊙️術相配合降低(dī)氧含量和有效地(di)控制鋼的化學成(chéng)分。
在對彈簧鋼材(cái)的尺寸偏差、截面(mian)形狀、表面質量和(hé)沿🏃♂️鋼材長度顯微(wei)組織均勻性的要(yào)求不斷提高的情(qing)況下,國外廣泛采(cǎi)用了縱列式全連(lian)續軋機,并不斷改(gai)進以實現高速、無(wu)扭、無張🐆力軋制。為(wéi)了保證鋼材尺寸(cùn)精度采用短應力(li)線或預應力軋機(ji)。
關鍵詞:不(bu)鏽鋼彈簧
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