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弹簧介绍之影响弹簧疲乏强度的几个要素

  1.屈服强度 材料的屈服强度和疲乏极限之间有一定的联系,一般来说,材料的屈服强度越高,疲乏强度也越高,因此,为了前进弹簧的疲乏强度应设法前进弹簧材料的屈服强度,或采用屈服强度和抗拉强度比值高的材料。对同一材料来说,细晶粒安排比粗细晶粒安排具有更高的屈服强度。

  2.表面状况 最大应力多发作在弹簧材料的表层,所以弹簧的表面质量对疲乏强度的影响很大。弹簧材料在轧制、拉拔和卷制过程中形成的裂纹、疵点和伤痕等缺陷往往是形成弹簧疲乏开裂的原因。

  材料表面粗糙度愈小,应力会集愈小,疲乏强度也愈高。材料表面粗糙度对疲乏极限的影响。随着表面粗糙度的添加,疲乏极限下降。在同一粗糙度的情况下,不同的钢种及不同的卷制方法其疲乏极限下降程度也不同,如冷卷弹簧下降程度就比热卷弹簧小。由于钢制热卷弹簧及其热处理加热时,由于氧化使弹簧材料表面变粗糙和发作脱碳现象,这样就下降了弹簧的疲乏强度。

  对材料表面进行磨削、强压、抛丸和滚压等。都能够前进弹簧的疲乏强度。

  3.标准效应 材料的标准愈大,由于各种冷加工和热加工工艺所形成的缺陷可能性愈高,发作表面缺陷的可能性也越大,这些原因都会导致疲乏功能下降。因此在核算弹簧的疲乏强度时要考虑标准效应的影响。

  4.冶金缺陷 冶金缺陷是指材料中的非金属夹杂物、气泡、元素的偏析,等等。存在于表面的夹杂物是应力会集源,会导致夹杂物与基体界面之间过早地发作疲乏裂纹。采用真空冶炼、真空浇注等办法,能够大大前进钢材的质量。

  5.腐蚀介质 弹簧在腐蚀介质中作业时,由于表面发作点蚀或表面晶界被腐蚀而成为疲乏源,在变应力作用下就会逐步扩展而导致开裂。例如在淡水中作业的弹簧钢,疲乏极限仅为空气中的10%~25%。腐蚀对弹簧疲乏强度的影响,不只与弹簧受变载荷的作用次数有关,并且与作业寿数有关。所以规划核算受腐蚀影响的弹簧时,应将作业寿数考虑进去。

  在腐蚀条件下作业的弹簧,为了保证其疲乏强度,可采用抗腐蚀功能高的材料,如不锈钢、非铁金属,或者表面加保护层,如镀层、氧化、喷塑、涂漆等。实践标明镀镉能够大大前进弹簧的疲乏极限。

  6.温度 碳钢的疲乏强度,从室温到120℃时下降,从120℃到350℃又上升,温度高于350℃以后又下降,在高温时没有疲乏极限。在高温条件下作业的弹簧,要考虑采用耐热钢。在低于室温的条件下,钢的疲乏极限有所添加。

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