彈簧材料所需要具備的性(Xìng)能

彈(Dàn)簧工作時表面承受的應力最大，而疲勞破壞往往是從鋼絲表面開始的，對于用在重[Zhòng]要場(Chǎng)合的彈簧如氣門彈[Dàn]簧、閥門◇彈◇[Dàn]簧及(Jí)懸架彈簧都要[Yào]求有幾百萬(Wàn)次，幾千萬次甚至更長的循環壽命，這就對材料的疲勞(Láo)▾性▾[Xìng]能提出了很高的要求。

影響材[Cái]料疲勞性能○的○因素很多，如材料的化學成分[Fèn]、硬度、鋼材的純淨程度、表面質量和金相組織等，尤為重要▽的▽[De]是材料的表面[Miàn]質量。

材料的表面缺陷，如裂紋[Wén]、折疊、鱗▿皮▿[Pí]、鏽蝕、凹坑、劃痕和壓痕等，都易使彈[Dàn]簧在工作過程中造成應力集中。其[Qí]◈應◈力集中的部[Bù]位常常是造成疲勞破◈壞◈的疲勞源(Yuán)。

疲勞源還易在表面[Miàn]脫碳的部位首先發生，因此▾嚴▾格控制◇脫◇碳∆層∆深度也是一個[Gè]∇很∇重要的[De]質量指◊标◊[Biāo]。

為提高彈簧材(Cái)料的表面質量，可以對材料表面進行磨光或抛光，在鋼絲拉拔前(Qián)采(Cǎi)用剝○皮○工藝剝除一層材料表皮，這樣可以将大(Dà)部分表面缺陷去掉。彈簧熱∇處∇理時[Shí]可采用控制氣氛或真空熱處理，防[Fáng]止表面脫碳和氧○化○。 

為提高彈簧抗[Kàng]疲勞破壞和抗松弛的能▾力▾[Lì]，彈○簧○材料應具有高的屈服強度 與彈性極限(Xiàn) ，尤[Yóu]其要有高的屈強[Qiáng]比。在通常情況下，材料的彈性極限(Xiàn)與屈服強度成正比，因此(Cǐ)彈簧設計和制造者總是希望材料具有高的屈服強度.而彈簧材料的抗拉強度(Dù) 和屈服▲強▲度 較接近，如冷拔碳素鋼(Gāng)絲的[De] 約為 的90%左右：由于抗拉強度比[Bǐ]屈服強度容易測得，在材料交[Jiāo]貨中提供的都是抗拉強度，故在設計制造時[Shí]一般都用抗拉強度作為依據。但材料的抗拉(Lā)強度并不是越高⋄越⋄好，強度過高◇會◇降低材料的◆塑◆性和韌性[Xìng]，增加脆性傾向。材料抗拉強度(Dù)的高低與其化學成分、金相▽組▽織、熱處理[Lǐ]狀況、冷加工(拉拔或軋制)程[Chéng]度及其他強[Qiáng]化工藝▾等▾因素有關。抗拉強度與(Yǔ)▽疲▽勞▿強▿[Qiáng]度也有一定○的○關系(Xì)，當材料的在1600MPa以下時，其疲勞強度随抗拉[Lā]強度的增高而增高。 

在彈簧制造過程(Chéng)▾中▾材料[Liào]需經∆受∆不同程度的加工變形，因此●要●求材料具有一(Yī)定的(De)塑性。例如(Rú)形狀複雜的拉[Lā]伸和扭轉彈簧的鈎[Gōu]環▿及▿扭臂，當曲率⋄半⋄徑很小時，在加工卷繞或沖壓彎曲(Qǔ)成形時，彈簧⋄材⋄(Cái)料均不得出現裂∆紋∆、折損等缺陷。同[Tóng]時彈簧在承受沖擊載(Zǎi)○荷○(Hé)或變載荷時，材料應具有良(Liáng)好(Hǎo)的韌⋄性⋄(Xìng)，這樣對[Duì]提高彈簧的◈使◈用(Yòng)壽命會有很大的(De)裨益。

 

●對●材料(Liào)的均勻性要求(Qiú)是[Shì]指對材料的化學成分、力學性能、尺寸偏差等各項指标要求均勻和穩定一緻。如果材料[Liào]各方面性(Xìng)能不一[Yī]緻，會給彈簧生産[Chǎn]帶來很大[Dà]的困難，造成産品幾何[Hé]尺寸、硬度、負荷等參[Cān]數的離散⋄性⋄，嚴重[Zhòng]的不[Bú]均勻性甚至[Zhì]會造成廢◆品◆(Pǐn)。

此(Cǐ)外還要求鋼質的均勻性和穩定(Dìng)性(Xìng)。彈簧(Huáng)鋼還應具有良好的表面質量(Liàng)和高精[Jīng]度的外形(Xíng)和尺寸。 在彈簧鋼生[Shēng]産中已廣泛采用連鑄[Zhù]。與模鑄(Zhù)相比，采◇用◇連鑄(Zhù)可通過電磁攪拌、低◊溫◊鑄造等技術減小鋼的[De]偏析，○提○高鋼質的均(Jun1)勻性;減少二次氧○化○，改善[Shàn]鋼(Gāng)的表▽面▽脫碳;使鋼的組織和性能穩定、均勻；提高收得[Dé]率和生産效率；與∇爐∇(Lú)外精煉技術相配(Pèi)合降低氧含量[Liàng]和有⋄效⋄地控制鋼∇的∇化學成分。 

 

在對[Duì]彈簧鋼材的尺寸偏差[Chà]、截面(Miàn)形狀、表面質量和沿鋼材長度顯微組織均勻性的(De)要求不斷提高的情況下，國外廣泛采用了縱列式全連續軋機，并不斷改進(Jìn)以實現高速、無扭、無(Wú)張力(Lì)軋制。為了保證(Zhèng)鋼材尺寸(Cùn)精度采[Cǎi]用短應力線或預[Yù]應力軋機。

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