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什么能影响弹簧疲劳强度

来源:www.ahlulin.com   时间:2023-08-09 02:53   点击:72  编辑:admin   手机版

一、什么能影响弹簧疲劳强度

影响弹簧疲劳强度的几个因素:

1.屈服强度材料的屈服强度和疲劳极限之间有一定的关系,一般来说,材料的屈服强度越高,疲劳强度也越高,因此,为了提高弹簧的疲劳强度应设法提高弹簧材料的屈服强度,或采用屈服强度和抗拉强度比值高的材料。对同一材料来说,细晶粒组织比粗细晶粒组织具有更高的屈服强度。

2.表面状态最大应力多发生在弹簧材料的表层,所以弹簧的表面质量对疲劳强度的影响很大。弹簧材料在轧制、拉拔和卷制过程中造成的裂纹、疵点和伤痕等缺陷往往是造成弹簧疲劳断裂的原因。

材料表面粗糙度愈小,应力集中愈小,疲劳强度也愈高。材料表面粗糙度对疲劳极限的影响。随着表面粗糙度的增加,疲劳极限下降。在同一粗糙度的情况下,不同的钢种及不同的卷制方法其疲劳极限降低程度也不同,如冷卷弹簧降低程度就比热卷弹簧小。因为钢制热卷弹簧及其热处理加热时,由于氧化使弹簧材料表面变粗糙和产生脱碳现象,这样就降低了弹簧的疲劳强度。

对材料表面进行磨削、强压、抛丸和滚压等。都可以提高弹簧的疲劳强度。

3.尺寸效应材料的尺寸愈大,由于各种冷加工和热加工工艺所造成的缺陷可能性愈高,产生表面缺陷的可能性也越大,这些原因都会导致疲劳性能下降。因此在计算弹簧的疲劳强度时要考虑尺寸效应的影响。

4.冶金缺陷冶金缺陷是指材料中的非金属夹杂物、气泡、元素的偏析,等等。存在于表面的夹杂物是应力集中源,会导致夹杂物与基体界面之间过早地产生疲劳裂纹。采用真空冶炼、真空浇注等措施,可以大大提高钢材的质量。

5.腐蚀介质弹簧在腐蚀介质中工作时,由于表面产生点蚀或表面晶界被腐蚀而成为疲劳源,在变应力作用下就会逐步扩展而导致断裂。例如在淡水中工作的弹簧钢,疲劳极限仅为空气中的10%~25%。腐蚀对弹簧疲劳强度的影响,不仅与弹簧受变载荷的作用次数有关,而且与工作寿命有关。所以设计计算受腐蚀影响的弹簧时,应将工作寿命考虑进去。

在腐蚀条件下工作的弹簧,为了保证其疲劳强度,可采用抗腐蚀性能高的材料,如不锈钢、非铁金属,或者表面加保护层,如镀层、氧化、喷塑、涂漆等。实践表明镀镉可以大大提高弹簧的疲劳极限。

6.温度碳钢的疲劳强度,从室温到120?时下降,从120?到350?又上升,温度高于350?以后又下降,在高温时没有疲劳极限。在高温条件下工作的弹簧,要考虑采用耐热钢。在低于室温的条件下,钢的疲劳极限有所增加。

二、什么是弹簧的疲劳寿命

HD-1030弹簧疲劳寿命试验机本机专为沙发弹簧框架和弹簧包而设计的测试仪器,它可满足以下三种测试要求

(1)耐久性测试

可按预设定之压力条件进行重复按压测试,周期可预设定,到数自动停止。

(2)压缩量程与压力关系检测

按预设定行程下压,到位停止。在压力表上读取该行程的弹簧力,在显示屏上则显示行程值。

(3)特定压力下弹簧压缩量检测

压板下压至设定压力后停止,显示屏上显示该压力值的压缩行程长度。

(弹簧包测试)

注: a) 本机最大压力=50 公斤,最高按压行程150 mm。

b) 压力传感器精度:0.3% FS

c) 行程精度: ±0.2 mm

三、怎样提高五金弹簧的抗疲劳能力

弹簧生产在冲击、振动或长期交应力下使用,所以要求弹簧钢有高的抗拉强度、弹性极限、高的疲劳强度。在工艺上要求弹簧钢有一定的淬透性、不易脱碳、表面质量好等碳素弹簧钢即含碳量WC在0.6%-0.9%范围内的优质碳素结构钢。合金弹簧钢主要是硅锰系钢种,它们的含碳量稍低,主要靠增加硅含量Wsi提高性能;另外还有硌、钨、钒的合金弹簧钢。近年来,结合我国资源,并根据汽车、拖拉机设计新技术的要求,研制出在硅锰钢基础上加入硼、铌、钼等元素的新钢种,延长了弹簧的使用寿命,提高了弹簧质量。

四、目前气门弹簧的疲劳寿命为多少

气门弹簧的服役条件相当苛刻,每分钟振动频率为2500-3000次,工作应力高达到900-1000MPa,同时还要求在150-200℃下长期工所时负荷特性不能大幅度下降。

目前,很多轿车发动机气门弹簧的工作应力已超过800MPa,同时为保证发动机的可靠度,通常要求气门弹簧的疲劳寿命≥2千万次(安全行驶2万公里)。

五、弹簧要求很高的强度和疲劳极限,怎么让弹簧更加完善呢?

弹簧淬火设备是主要针对弹簧淬火的一个高科技设备,弹簧淬火是众多淬火工艺中的一种。弹簧的淬火就是加热到一定的临界温度保温一定时间,使其奥氏体化,再以大于临界冷却速度急剧冷却,从而获得马氏体组织的热处理方法。一般在淬火+中温回火的状态下使用,以获得较高的弹性极限。以上资料由环-鑫提供哦!

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