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彈簧的常用材料選擇有哪些?

發布時間:2022-05-13 22:10:39訪問:940

  彈簧是利用彈簧材料的彈性,由彈性勢能轉化為動能從而發揮作用。理論情況下彈性越高的材料一般越好。不過在實際使用時,其材料還要切合材料的物理機械性質等條件進行取舍。

  一般材料的選擇考慮的因素:

  1:彈性限度:

  彈性限度是對材料施加力以后二產生形變,消除該力是,不殘留變形的最大力所相對的應力,此數值很難測定,但相對來說抗拉強度愈高德材料,其彈性限度愈高,同時可通過熱處理加工來改變彈性極限。

  2:彈性系數:

  對彈簧材料施加力,產生單位應變是的應力稱為彈性系數,在行業內也稱為剛度,此值為彈簧設計的基體,彈簧材料的彈性系數主要取決于材料的化學成分,又因熱處理加工而稍有變化。

  3:疲勞強度:

  疲勞強度與材料的選材以及同種材料的抗拉強度有一定的關系,但又因表面狀態、脫碳、熱處理加工工藝、表面強化工藝等不同,而有較大差異。

  4:淬火性:

  大型彈簧為了提高淬火效果,需要淬火性良好的材料,淬火性取決于材料的化學成分,鉻釩鋼油淬火臨界直徑為40mm,水淬臨界直徑為50mm;硅鉻鋼的油淬臨界直徑為50mm,水淬臨界直徑為60~70mm。

  5:耐熱性:

  部分彈簧使用工況為高溫環境,通常彈簧材料的各種機械性能隨著溫度的上升而減小,通常情況下,碳素鋼彈簧的最高使用溫度為200℃,一般的合金鋼的最高使用溫度為250℃,而特殊的耐高溫材料,最高使用溫度可達600~900℃,如:Inconel-X750、Inconel-X718等。

  6:耐腐蝕性:

  有的彈簧材料在腐蝕的環境下使用,會腐蝕疲勞的現象,耐腐性取決于材料化學成分,也會因生產工藝區別略有差異。

  7:電傳導性:

  電器、通訊器材常兼用為電傳導,此時可以使用黃銅、磷銅、鈹銅等銅合金金屬作為彈簧基材使用。

  8:膨脹系數:

  特種精密設備,如:鐘表發條彈簧、精密儀器彈簧等,很忌諱溫度變化所導致的伸縮,此時需要用到特殊的基材。

FWR20-120-A彈簧片1

  彈簧常用線材選擇:

  1:琴鋼線:

  是使用琴鋼線材進行韌化處理,特殊的加工拉拔工藝,賦予線材良好的尺寸精度,良好的表面狀態,以及良好的機械性能。琴鋼線一般分為SWP-A;SWP-B;適用于強度較高荷重較重的,疲勞壽命要求較高的應用領域使用。

  2:碳鋼線:

  碳鋼線為較為常見的彈簧線材,在應鋼線材韌化處理后,進行拉拔加工制造,其性價比較高,適用于普通的應用環境,適合無沖擊荷重的彈簧,較為常見的碳鋼線有:65Mn、72B、82A等。

  3:不銹鋼線:

  不銹鋼有軟質線與硬質線,彈簧上使用的為硬質線,這是將不銹鋼線材回火、酸洗、冷拉制成,耐腐蝕性優良,也有利于需要耐熱、耐腐蝕的工況場合,部分牌號的不銹鋼為了增強抗拉強度而增大含碳量,但過高的含碳量則有可能有應力腐蝕,易帶磁性。常見的不銹鋼牌號有:SUS304、SUS316、SUS202、SUS303、SUS410、SUS420、SUS430等。

  4:合金鋼:

  合金鋼種類繁多,常見的牌號有:60Si2MnA、55CrSi、SEA9254、SWOSC-V、OTEV系列等。不同牌號的合金鋼材料特性完全同,導致了不合金鋼的最佳使用環境也不同,這時需要根據使用工況,每分鐘彈簧往復頻率,以及應力的不同,需要工程師選擇適合的彈簧基材。


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狠狠的日
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