觸指彈簧告訴你影響(xiǎng)彈簧疲勞強度的幾個因(yīn)素
觸指彈簧告訴你影響彈簧疲勞強度的幾個因素
1、屈服強度材料的屈服強度和疲勞極限之間有一定的關(guān)係,一般來說,材(cái)料的屈服強度越(yuè)高,疲勞強度也越高,因此,為了提高彈簧的疲勞強(qiáng)度應設法提高彈簧材料的(de)屈服強度,或采用屈服(fú)強度和抗拉強度比值高的材料。對同一材料來(lái)說,細晶粒組織比粗細晶粒組織具有更高的屈服強度。
2、表(biǎo)麵狀態大應力(lì)多發生在彈簧材料的表層,所以彈簧的表(biǎo)麵質量對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響很(hěn)大。彈簧材料在軋製、拉拔和卷製過程中造成的裂紋、疵點和(hé)傷痕等缺陷往往(wǎng)是造成彈簧疲勞斷裂的原因。
材料表麵粗糙度愈小,應力(lì)集中(zhōng)愈小,疲勞強度也愈高。材料表麵粗糙度對疲勞極限(xiàn)的影響。隨著表麵粗糙度的(de)增加,疲勞極限下降。在同一(yī)粗糙度的情況下(xià),不同的鋼種及不同的卷製方法(fǎ)其疲勞極限降低程(chéng)度也不同,如冷卷彈(dàn)簧降低(dī)程度就比熱卷彈簧小(xiǎo)。因(yīn)為鋼製熱卷彈簧及其熱處理加(jiā)熱時,由於氧(yǎng)化使(shǐ)彈簧材(cái)料(liào)表麵變粗糙和產生脫碳現象(xiàng),這樣就降低了彈簧的疲勞強度。
對材料(liào)表麵進行(háng)磨削、強(qiáng)壓、拋丸和滾壓等。都可以(yǐ)提高(gāo)彈簧的(de)疲勞強度。
3、尺寸效應(yīng)材料的尺寸愈大,由於各種冷(lěng)加工和熱加工工藝所造成的缺(quē)陷可能性愈高,產生表麵缺陷的可能性也越大,這些原因都會導致疲勞性能下降。因此(cǐ)在(zài)計算彈簧的疲勞強度時要考慮尺(chǐ)寸效應的影響。
4、冶金缺陷冶金缺(quē)陷是指材料中(zhōng)的非金屬夾雜物、氣泡、元素的偏析,等等。存在於表麵的夾雜物是應(yīng)力集中源,會導致夾雜物與基體界麵之間過早地產生疲勞裂紋。采用真空冶煉、真空澆注(zhù)等措施,可以大大(dà)提高鋼(gāng)材的質量。
5、腐蝕介質彈簧在腐蝕介質中工作時(shí),由於表麵產生點蝕或表麵晶界被腐蝕而成為疲勞源,在變應力作用下就會逐步擴展(zhǎn)而導(dǎo)致(zhì)斷裂。例如在淡水中工作(zuò)的彈(dàn)簧鋼,疲勞極限僅為(wéi)空氣中的10%~25%。腐蝕對彈簧疲勞強度的影響,不僅與彈簧受變載荷的作用次數有關,而且與工作壽命有關。所以設計計(jì)算受腐蝕影響的彈簧時,應將工作壽命考慮進去。
在腐蝕條件下工作的彈簧,為(wéi)了保證其疲勞強度,可采用抗腐蝕性能高的材料,如不鏽鋼、非鐵金屬,或者表麵加保護層,如鍍層、氧化、噴塑、塗漆等。實踐(jiàn)表(biǎo)明鍍鎘可以大大提高彈簧的疲勞極限。
6、溫度(dù)碳鋼的(de)疲勞強度(dù),從室溫到120℃時下降,從120℃到350℃又上升,溫(wēn)度高於350℃以後又下降,在高溫時沒有(yǒu)疲勞極(jí)限。在高溫條件下工作的彈簧,要考慮采用耐熱鋼。在低於室溫的條件下,鋼的疲勞極限有所增加(jiā)。