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                            彈簧材料如何選擇

                          • 彈簧材料的選擇應根據彈簧在負載下的性質、應力狀態、應力大小、工作溫度、環境介質、使用壽命、對導電磁導率的要求、工藝性能、材料來源和價格等因素來確定。 在確定材料的截面形狀和尺寸時,應優先選用國家標準和部頒標準規定的系列尺寸,盡量避免使用非標準系列規格的材料。 中小彈簧,特別是螺旋拉伸彈簧,應優先采用強化鋼絲、鉛浴等溫冷拔鋼絲和油淬回火鋼絲,強度高,表面質量好,疲勞性能高于普通淬火回火鋼絲,加工簡單,良好的工藝性和穩定的質量。 碳彈簧鋼絲和鋼琴鋼絲冷拔后產生較大的殘余應力。彈簧加工后殘余應力大,回火后尺寸變化大,尺寸精度難以控制。油淬回火鋼絲在拉拔到規定尺寸后進行調強;旧蠜]有殘余應力。彈簧成形后經低溫回火,尺寸變化小。耐熱穩定性優于冷拔。加固鋼絲。 對于大中型彈簧,對于載荷精度和應力較高的彈簧,應選用冷拔材料或冷拔后拋光鋼。對于低負荷精度和低應力的彈簧,可以使用熱軋鋼。 平板彈簧一般采用55Si2Mn、60Si2MnA、55SiNvB、55SiNmoV、60CrMn和60CrMnB等扁鋼。 螺旋彈簧的材料截面最好為圓形。方形和矩形截面材料具有很強的承載能力和良好的抗沖擊性能,可以使彈簧小型化,但材料來源少。而且價格較高,除特殊需要外,一般不選這種材料。近年來,圓鋼絲壓扁代替梯形鋼絲的發展取得了很好的效果。 在高溫下工作的彈簧材料需要良好的熱穩定性、抗松弛或蠕變、抗氧化性和對某些介質的耐腐蝕性。 隨著彈簧工作溫度的升高,彈簧材料的彈性模量降低,導致剛度降低,承載能力降低。因此,在高溫下工作的彈簧必須了解彈性模量的變化率(值),并計算彈簧承載能力降低對使用性能的影響。根據GB1239的規定,當普通螺旋彈簧的工作溫度超過60℃時,應修正剪切模量。公式為:G t=Kt G,其中G-室溫下的彈性模量;Gt-工作溫度下的剪切t-可變模量;Kt-溫度修正系數 在低溫下使用的彈簧材料應具有良好的低溫韌性。碳彈簧鋼絲、鋼琴鋼絲和1Cr18Ni9奧氏體不銹鋼彈簧鋼絲、銅合金、鎳合金具有良好的低溫韌性和強度。 在低溫下,材料的脆性對表面缺陷非常敏感,因此,對材料的表面質量提出了嚴格的要求。 在低溫下,環境介質對材料的腐蝕程度遠低于溫室,鎘和鍍鋅很可能導致低溫和脆化。 在低溫下,材料的彈性模量和膨脹系數沒有變化 ge多,在設計中可以忽略不計。 彈簧鋼彈簧硬度(即強度)的選擇應以彈簧的承載性能和應力大小為依據。然而,硬度與平面應變斷裂韌度密切相關。 隨著硬度的增加,平面應變斷裂韌度(KIC)值顯著降低。這意味著在確定彈簧的硬度值時,在滿足彈簧特性要求的前提下,彈簧的硬度值應較低。 在選擇彈簧材料時,要注意鋼的淬透性。彈簧材料的截面是否為淬火狀態對彈簧的質量有很大的影響。 使用彈簧本身作為導體的電彈簧或在濕度變化的環境中工作的彈簧,例如水(包括海水)和水蒸氣,通常使用銅和金材料。 耐腐蝕材料,如不銹鋼或鎳合金,通常用于與其他腐蝕介質酸性接觸的彈簧。對于在一般環境介質條件下使用的彈簧,采用普通彈簧鋼,彈簧制作完成后,表面進行防銹涂層或電鍍(鍍鋅、鍍鎘、鍍銅)以防腐蝕。 為了滿足稱重儀器和儀器中使用的彈簧精度不受溫度變化的影響,一般選用彈性模量和膨脹系數變化不大的恒彈性合金。 增強塑料可用于要求重量輕、絕緣、防撞、防腐等特殊用途的彈簧。目前比較合適的塑料彈簧是以環氧樹脂和酚醛樹脂為基體,玻璃纖維增強的熱固性增強塑料GFRP?拐裣鹉z還可用于制造各種橡膠彈簧。

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