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彈(dàn)簧(huáng)材料所需要具備的性能

2017-7-13

永嘉縣三和彈簧有(yǒu)限公司 https://www.leto.cc/
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優良的表面狀态和疲勞性能:彈簧工作時(shí)表面承受的應力最大,而疲勞破(pò)壞往往是從鋼絲表面開始(shǐ)的,對于用在重要場(chǎng)合的彈簧如氣門彈(dàn)簧、閥門彈簧及懸架彈簧都要求有幾百(bǎi)萬次,幾千萬次甚至更長的循環壽命,這就對材料的疲勞性能提出了(le)很高的要求。影(yǐng)響材料疲勞性能的(de)因素很多,如材(cái)料的化學成分、硬度(dù)、鋼材的純淨程度、表面質量和金相組織等,尤為重要的是(shì)材料的表面(miàn)質量。材料(liào)的表面缺陷,如裂紋、折疊、鱗皮、鏽蝕、凹坑、劃痕和壓痕等,都易使彈簧在工作過程中造(zào)成應(yīng)力集(jí)中。其應力集中的部位常常是造成(chéng)疲勞破壞(huài)的疲勞源。疲勞源還易在表面脫碳的部(bù)位(wèi)首先發生,因此嚴(yán)格(gé)控制脫碳層深度也是一個很(hěn)重要的質量指标。為提高彈簧材料的表面質量,可以對材料表面進行磨(mó)光或抛光,在鋼(gāng)絲拉拔前采用剝皮工藝剝除一層材料(liào)表皮,這樣可以将大部分表面缺陷去掉。彈簧(huáng)熱處理時可采(cǎi)用控制氣氛或真空熱處理,防止表(biǎo)面脫碳和氧化。 
高的強度(dù):為提高彈簧抗疲(pí)勞破壞和抗松弛(chí)的能力,彈簧材料應具有(yǒu)高的屈服強度 與彈性極限 ,尤其要有高的屈(qū)強比。在通常情(qíng)況下,材料的彈性極(jí)限與屈服強度成正比,因此彈簧設(shè)計和制造者總是希望材(cái)料具有高的屈服強度.而(ér)彈簧材料的(de)抗拉強(qiáng)度 和屈服強度 較接近,如冷拔碳素鋼絲的 約為 的90%左右:由于抗拉強度比屈(qū)服強度容易(yì)測得,在材料交貨中提供的都是抗拉強度(dù),故在(zài)設計制造時一般都(dōu)用抗拉強度作為依據。但材料的抗拉強度并不是越高越(yuè)好,強度過高會降低材(cái)料的(de)塑性和韌性,增(zēng)加脆性傾向。材料抗拉強度的高(gāo)低與其(qí)化學成分(fèn)、金相組織(zhī)、熱處理狀況、冷加工(拉拔或軋制)程度及(jí)其他強化工藝等因素有關。抗拉強度與疲勞強度也有一定的(de)關系,當材料的在(zài)1600MPa以下時,其(qí)疲勞強度随抗拉強度的增高而增高。 
良好的塑性(xìng)和韌性:在彈簧制造過程中材料需經受不同程度的加工變(biàn)形,因此要求材料具有(yǒu)一(yī)定的塑性。例如形狀複雜(zá)的拉伸和扭轉彈簧(huáng)的鈎(gōu)環及扭臂,當曲率半徑很小時,在加(jiā)工卷繞或沖壓彎(wān)曲成形時(shí),彈簧材料均不得出現裂紋、折損等缺陷。同時彈簧在承受沖擊載荷或變載荷時,材料應具有良好的韌性,這樣對(duì)提高彈簧的使用壽命會有很大的裨益。
嚴格的尺寸(cùn)精度:許多彈簧對負荷精度有較高的要求,如氣門彈(dàn)簧的負荷偏差不(bú)得大于規定負荷的5%—6%,以具有(yǒu)圓鋼絲的拉、壓彈簧為例(lì),如果(guǒ)鋼絲直徑偏差為1%,負荷就(jiù)會産生4%左右的偏差(chà)。由此可見,嚴格的尺(chǐ)寸(cùn)精度對保證彈簧的質(zhì)量也是十分重要的。 
好的均勻(yún)性:對材料的均(jun1)勻性要求是指對材料的化(huà)學成分、力學性能、尺寸偏差等各項指标(biāo)要求均(jun1)勻和穩定一(yī)緻。如果材料各方面性(xìng)能不(bú)一緻,會給彈簧生産帶來(lái)很大的困難,造成産品幾何尺寸、硬(yìng)度、負荷等參數的離散性,嚴重的不均勻性甚至會(huì)造(zào)成廢品(pǐn)。 了滿足上述(shù)性能要求,彈簧鋼必須(xū)具有優良的冶金質量,包括嚴格控制的化學(xué)成分、高的純潔(jié)度、低的雜質含量、低的非金屬夾雜物含量,并控制其形(xíng)态、粒度和。此外還要求鋼(gāng)質(zhì)的均勻(yún)性和穩定性。彈簧鋼還應具有良好(hǎo)的表面質量(liàng)和高精度的外形和尺(chǐ)寸。 在(zài)彈簧鋼生産(chǎn)中已廣泛采用連鑄。與模鑄(zhù)相比,采用連鑄可通過電(diàn)磁攪拌、低溫鑄造等技術減小鋼的偏析,提高鋼質的均勻性;減少二次氧化(huà),改善鋼的(de)表面脫碳(tàn);使鋼的組(zǔ)織和性能穩定、均勻;提高收得率和生産效率;與爐外精煉技術(shù)相配合(hé)降低氧含量和有效地控制鋼的化(huà)學成分。 
在對彈簧鋼材的尺寸偏差、截面(miàn)形狀、表面質量和沿鋼材(cái)長度顯微組織均勻性(xìng)的要求不斷提高的(de)情況下(xià),國外廣泛采用了縱列式全連續軋機,并不(bú)斷改進以實現高(gāo)速、無扭、無張力軋制。為了保證鋼材尺寸精度采用短應力線或預應力(lì)軋機。
彈簧
關鍵詞:彈簧
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