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如何提升压缩弹簧抗疲劳强度

  • 作者:天铸弹簧厂
  • 发布时间:2021-06-12 22:21:15
  • 点击:154

如何提升压缩弹簧抗疲劳强度

 

要提高压缩弹簧的抗疲劳强度,首先要选择弹簧的材料,不同的材料起着不同的作用,要提高弹簧的抗压强度,首先要从材料开始。

1.弹簧的材料屈服强度越高,疲劳强度越好。为了提高压缩弹簧的抗压强度,必须设法提高弹簧材料本身的屈服强度和抗拉强度高的材料,与同一材料相比,细晶粒组织具有更高的屈服强度,相应的抗疲劳强度也很高。

2、压缩弹簧材料的表面质量,表面状态的最大应力通常发生在弹簧材料的表皮层,因此压缩弹簧的表面质量对他的疲劳强度有很大的影响,如果弹簧材料在轧制、拉拔、卷制过程中发生伤痕、裂纹等缺陷,往往只是压缩弹簧疲劳断裂的原因之一。

压缩弹簧表面粗糙度月底其应力集中度越小,疲劳轻度也越高,压缩弹簧材料表面粗糙度对疲劳极限的影响随着粗糙度的增加,其疲劳极限下降,在统一粗糙的情况下,材料和弹簧机的卷绕方法不同,其疲劳极限的下降程度也不同,例如冷卷弹簧的下降程度比热卷弹簧小。钢制热卷弹簧和热处理加热时,氧化会使弹簧材料表面粗糙,产生脱碳现象,降低弹簧的疲劳强度。这就是为什么我们有时会对材料表面进行强压、磨削、滚压、抛丸等处理,主要是为了提高弹簧的疲劳强度。

3.弹簧的尺寸效果,材料的尺寸越大,各种冷加工和热加工技术引起的缺陷的可能性越高,表面缺陷的可能性也越大,压缩弹簧的疲劳强度下降。因此,在应用中计算弹簧的疲劳强度时,必须考虑尺寸效果的影响。

4.治疗金的缺陷,治疗金的缺陷是指材料中的非金属杂质、气泡和要素的偏析等,材质表面存在的垃圾是应力的集中源,垃圾和基础接口之间过早产生疲劳裂纹,因此采用真空治疗和真空浇注等措施,可以大幅度提高钢材的质量。

5.腐蚀介质。弹簧在腐蚀介质中工作时,由于表层发生点蚀和表面晶界被腐蚀而成为疲劳源,在变应力的作用下逐渐扩大而断裂。例如,在淡水环境中工作的弹簧钢,其疲劳极限仅为空气中的10%~25%。腐蚀介质对弹簧疲劳强度的影响不仅与弹簧受变负荷的作用次数有关,还与工作寿命有关。因此,在设计和计算受腐蚀影响的弹簧时,应考虑工作寿命。

在实际应用中,考虑到在腐蚀条件下工作的压缩弹簧,为了保证其疲劳强度,可以采用非铁金属、不锈钢等耐腐蚀性能高的材料,或者在弹簧的表面处理中加入保护层,例如氧化、镀层、涂装、雾等。实践应用表明,镀镉可以大大提高弹簧的疲劳极限。

6.弹簧的温度系数。温度碳钢的疲劳强度,从室温降到120℃,从120℃升到350℃,温度高于350℃时又降低,高温时无疲劳极限。在高温条件下工作的压缩弹簧,必须考虑采用耐热钢,在低于室温的条件下钢的疲劳极限增加。

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