優良的表(biao)面狀态和疲勞(láo)性能:彈簧工作(zuò)時表面承受的(de)應力㊙️最大,而疲(pi)勞破壞往往是(shi)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(huáng)、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(gèng)長的循環壽命(ming),這就對材料的(de)疲勞👈性能提出(chū)🔞了很高的要求(qiu)。影響材料🐪疲勞(lao)性能的因素很(hen)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(wéi)重要的是材料(liào)的表面質量。材(cái)料🤞的表面缺陷(xian),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(gōng)作過👄程中造成(cheng)應力集中。其應(yīng)力集中的部位(wei)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(yě)是一個很重要(yào)的質量指标。為(wei)提高彈簧材料(liào)的表面質量,可(kě)以🎯對材料表面(miàn)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(ke)以将大部分表(biao)面缺陷去♍掉。彈(dan)簧熱處理時可(kě)采用控制氣氛(fen)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(huáng)抗疲勞破壞和(hé)抗松弛的能力(li),彈‼️簧材料應具(jù)有高的屈服強(qiáng)度 與彈性極限(xiàn) ,尤✨其要有高的(de)屈強比💔。在通常(chang)情況下,材料的(de)彈性極限與屈(qu)服強度成正比(bǐ),因此彈簧設計(jì)🌈和制造者總是(shi)希望材料具有(yǒu)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(gang)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(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(bú)是越高越好,強(qiang)度過高會降低(di)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(yǔ)其化學成分、金(jīn)👉相組織、熱處理(li)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(suí)抗拉強度的增(zēng)高而增高。
良好(hǎo)的塑性和韌性(xing):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(ci)要求材料具有(you)一定的塑性。例(lì)如形狀複雜的(de)❗拉伸和扭轉彈(dàn)簧的鈎環及扭(niu)臂,當曲率半徑(jing)很小時,在加工(gong)卷繞或沖壓彎(wān)✉️曲成形時,彈簧(huang)材料均不得出(chū)♈現裂紋、折損等(děng)缺陷。同時彈簧(huang)在承受沖擊載(zǎi)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(mén)彈簧的負荷偏(pian)差不得大于規(guī)定負荷🛀🏻的5%—6%,以具(ju)有👅圓鋼絲的✨拉(lā)、壓彈簧為例,如(rú)果鋼絲直徑偏(pian)差為1%,負荷就🥰會(huì)産生4%左右的偏(pian)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(fen)重要的。
好的均(jun1)勻性:對材料的(de)均勻性要求是(shi)指對材料的化(huà)學成🐅分、力學性(xìng)能、尺寸偏差等(děng)各項指标要求(qiú)均勻和穩定一(yi)緻⭕。如果材料各(gè)方面性能不一(yi)緻,會給彈簧生(shēng)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(zhi)會造成廢品。 了(le)🌈滿足上述性能(néng)要求,彈簧鋼必(bi)須具有優良的(de)冶金質量,包括(kuò)嚴格控制的化(huà)學成分、高的純(chun)潔度、低的雜質(zhì)✂️含量、低🌂的非金(jīn)屬夾雜物含量(liang),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(miàn)質量和高精度(dù)的外形和尺寸(cùn)🏃。 在彈簧鋼生産(chan)中已廣泛采用(yong)連鑄。與模鑄相(xiang)☎️比,采用連鑄可(kě)通過電磁攪拌(ban)、低溫鑄🐇造等技(ji)術減小鋼的偏(piān)析,提高鋼質的(de)均勻性;減少💜二(er)次氧化,改善鋼(gāng)的表面脫碳;使(shi)💃🏻鋼的㊙️組織和性(xìng)能穩定、均勻;提(ti)高收得💚率和生(sheng)産效率;與爐外(wai)精煉♊技術相配(pei)合降低氧含量(liàng)和有效🈚地控制(zhì)鋼的化學成分(fèn)。
在對彈簧鋼材(cai)的尺寸偏差、截(jié)面形狀、表面質(zhi)量和🔴沿鋼材長(zhǎng)度顯微組織均(jun1)勻性的要求不(bu)斷提高的♊情況(kuang)下,國外廣泛采(cǎi)用了縱列式全(quan)連續軋機,并不(bú)斷改進以實現(xiàn)高速、無扭、無張(zhang)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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