優良的表面狀(zhuang)态和疲勞性能(neng):彈簧工作時表(biao)面承受的㊙️應力(li)最大,而疲勞破(po)壞往往是從鋼(gāng)絲表面開始的(de),對于用在重要(yào)場合的彈簧如(ru)氣門彈簧、閥門(men)🤟彈簧及懸架彈(dàn)簧都要求有幾(ji)百萬次,幾千萬(wàn)次甚至更長的(de)循環壽命,這就(jiù)對材♈料的疲勞(láo)性能提出了很(hěn)高的要求。影響(xiang)材料♌疲勞性能(neng)的🌈因素很多,如(rú)材料的化學成(chéng)分、硬度、鋼材的(de)純淨程度、表面(miàn)質量和金相組(zǔ)☂️織等,尤為重要(yào)的是材料的表(biao)面質量。材料㊙️的(de)表面缺陷,如裂(liè)紋、折疊、鱗皮、鏽(xiu)蝕、凹坑、劃痕和(hé)壓痕等,都🐉易使(shi)彈簧在工作過(guo)程中造成應力(li)集中。其應力集(ji)中的部位常常(cháng)是造成疲勞破(pò)🌈壞的疲勞源。疲(pi)勞源還易在表(biǎo)面脫🛀🏻碳的部位(wèi)首先發生,因此(cǐ)嚴格控制脫碳(tàn)層深度也是一(yi)個♋很重要的質(zhì)量指标。為提高(gao)彈簧材料的表(biǎo)面質量,可以對(duì)材料表面進行(hang)磨光或抛🤟光,在(zài)鋼絲拉拔前采(cǎi)👨❤️👨用剝皮工藝🎯剝(bāo)除一層材料表(biao)皮,這樣可以将(jiang)大部分表面缺(que)陷去掉。彈簧熱(re)處理時可采用(yòng)控制氣氛或真(zhēn)🛀空熱處理,防止(zhǐ)表面脫碳和氧(yǎng)化。
高的強度:為(wéi)提高彈簧抗疲(pi)勞破壞和抗松(song)弛的能力,彈簧(huáng)材料應具有高(gāo)的屈服強度 與(yǔ)彈性極限 ,尤㊙️其(qí)要🐆有高的屈強(qiáng)比。在通常情況(kuang)下,材料的彈性(xìng)極限與屈服強(qiáng)度成正比,因此(cǐ)彈簧設計和制(zhì)造者總是希望(wàng)材♻️料具有高🤟的(de)屈服強度.而彈(dàn)簧材料的抗拉(lā)強度 和屈服強(qiáng)度 較接近,如冷(lěng)拔碳素鋼絲的(de) 約為 的90%左右:由(you)🌈于抗拉強度比(bi)屈服強度容易(yi)測得,在材料交(jiao)貨中提供的都(dōu)是抗拉強度,故(gu)在設計制造時(shí)一般都用抗拉(lā)強度作為依據(ju)。但材料的抗拉(la)強度并不是🎯越(yuè)高越好,強度過(guò)高會降低材料(liao)的塑性🧡和韌性(xing),增加脆性傾向(xiàng)。材料抗拉強度(dù)的高低與其✊化(hua)學成分、金相組(zu)織、熱處理狀況(kuàng)、冷加工(拉拔或(huò)軋㊙️制)程度及其(qi)他強化工藝等(deng)因素🏃♀️有關。抗拉(la)強度與📱疲勞強(qiang)度⛷️也有一定的(de)關系,當材料的(de)在1600MPa以下時,其♊疲(pi)勞強度随抗拉(la)強度的增高而(er)增高。
良好的塑(sù)性和韌性:在彈(dàn)簧制造過程中(zhōng)材料需經受不(bú)❓同程度的加工(gōng)變形,因此要求(qiu)材料具有一定(dìng)‼️的塑性。例如形(xíng)狀複🏃雜的拉伸(shen)和扭轉彈簧的(de)鈎環及扭臂,當(dāng)曲率半徑很小(xiao)時,在加工卷繞(rao)或沖壓彎曲成(cheng)形時,彈簧材料(liào)均不得出現裂(lie)紋、折損等缺陷(xian)❗。同時彈簧在㊙️承(cheng)受沖擊載荷或(huo)變載荷🌍時,材料(liào)應具💜有良好的(de)韌性,這樣對提(ti)高彈🙇♀️簧的使用(yòng)壽命會有很大(da)的裨益。
嚴格的(de)尺寸精度:許多(duo)彈簧對負荷精(jing)度有較高的要(yào)求,如氣門彈簧(huang)的負荷偏差不(bú)得大于規定負(fu)荷的5%—6%,以具有圓(yuan)鋼絲的拉、壓彈(dàn)簧為例,如果鋼(gāng)絲直徑偏差為(wéi)1%,負荷就會産生(sheng)4%左右的偏差。由(you)此可見,嚴格🏃🏻♂️的(de)尺寸精度對保(bao)證彈簧的質量(liang)也是十分重要(yao)的。
好的均勻性(xìng):對材料的均勻(yún)性要求是指對(dui)材料的🚶化📞學🆚成(cheng)分、力學性能、尺(chǐ)寸偏差等各項(xiang)指标要求均勻(yun)和穩定一緻。如(rú)果材料各方面(miàn)性能不一緻,會(huì)給彈簧生産帶(dài)來很大的困難(nán),造成産品幾何(hé)尺寸、硬👉度、負荷(hé)等📧參數的離散(san)性,嚴重的不均(jun1)勻💃🏻性甚至會📱造(zao)成廢品。 了滿足(zu)上述性能要求(qiú),彈簧鋼必須具(jù)有優良的冶金(jin)質量,包括嚴格(gé)控制的化學成(cheng)分、高的純潔度(dù)、低的雜質含量(liàng)、低的非金屬夾(jia)雜物含量,并控(kòng)制其形态、粒度(dù)和🌍。此外還要求(qiu)鋼質📐的均勻性(xìng)和穩定性。彈簧(huang)鋼還應具🐆有良(liang)好的表面質量(liàng)和高精度的外(wài)形和尺寸。 在彈(dàn)簧鋼生産中已(yi)廣泛采用連🌍鑄(zhu)。與模鑄相比,采(cai)用連鑄可通過(guo)電磁攪拌、低溫(wen)鑄造等🧡技術減(jiǎn)小鋼的偏析👌,提(ti)高鋼😄質的均勻(yún)性;減少二次氧(yang)化,改善鋼的表(biao)面脫碳;使鋼的(de)組織和性能穩(wěn)定、均勻;提高♉收(shōu)得率和生産效(xiao)率;與爐外精煉(lian)技術相配合降(jiang)低氧含量和有(you)效✊地控制👉鋼的(de)化學成💁分。
在對(duì)彈簧鋼材的尺(chǐ)寸偏差、截面形(xíng)狀、表面質量和(hé)沿鋼材🆚長度顯(xian)微組織均勻性(xìng)的要求不斷提(ti)高的情況下,國(guo)外廣泛采用了(le)縱列式全連續(xù)軋機,并不斷改(gai)進以實現高速(su)、無扭、無張力軋(zha)制。為了保證鋼(gāng)材尺寸精度采(cǎi)用短應力線或(huo)預應力軋機。
關鍵詞(ci):彈簧
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