弹簧选材概述

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弹簧选材概述

  • 发布时间:2021-06-19

  • 编辑:弹簧材料

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  弹簧选材概述

  

  弹簧材料的选择应根据弹簧的负载性质、工作温度、应力状态、使用寿命、导电性和磁性要求、工艺性能、应力、环境介质、材料来源和价格等因素确定。

  

  选择弹簧材料时应注意的几个要点

  

  1.材料因素

  

  板簧一般采用55SiMnVB、55SiMnMoV、55Si2Mn、60Si2MnA、60CrMnB、60CrMn等扁钢。

  

  中小弹簧,特别是螺旋拉伸弹簧,应优先选用强化钢丝、铅浴等温冷拔钢丝和油淬回火钢丝。其强度和表面质量均高于普通调质火钢丝,疲劳性能优于普通调质火钢丝,工艺性好,加工简单,质量稳定。对于大中型弹簧,应使用冷拔或冷拔抛光钢,以获得较高的负载精度和应力;热轧钢应用于低负荷精度和应力。

  

  使用弹簧本身作为导体的电弹簧或在可变湿度条件下工作的弹簧,如水(包括海水)和水蒸气环境,通常使用铜和金钢。

  

  在与其他腐蚀性介质酸接触的情况下工作的弹簧通常使用耐腐蚀材料,如不锈钢、耐酸钢或镍合金。一般环境条件下使用的弹簧选用普通弹簧钢,弹簧表面采用防锈涂层或电镀(镀锌、镀镉、镀铜)以防腐蚀。

  

  称重仪器仪表中使用的弹簧,为了保证其精度不受温度变化的影响,一般采用弹性模量和膨胀系数变化最小的恒弹性合金。

  

  特殊用途的弹簧可选用增强塑料,要求重量轻、绝缘、防碰撞、防腐蚀等。防震橡胶也可用于制造各种类型的橡胶弹簧。

  

  2.特征因素

  

  强度和硬度与平面应变断裂韧性有很大关系。因此,其选择应根据弹簧的承载性能和受力情况而定。

  

  淬透性,即弹簧材料的横截面是否淬透,以及淬透程度,对弹簧的质量有很大的影响。

  

  特殊类型,螺旋弹簧的材料截面,应圆形截面。方形和矩形截面材料虽然承载力强,抗冲击性好,但货源少,价格高。除特殊需要外,一般尽量不要选择这种材料。

  

  3.温度系数

  

  在高温下工作的弹簧材料要求具有良好的热稳定性、耐松弛或蠕变、耐氧化和耐某些介质腐蚀。

  

  低温使用的弹簧材料应具有良好的低温韧性。碳弹簧钢丝、钢琴钢丝和1Cr18Ni9、铜合金、镍合金等奥氏体不锈钢弹簧钢丝具有良好的低温韧性和强度。因为在低温条件下,材料的脆性对表面缺陷非常敏感。环境介质对材料的腐蚀程度远小于温室内的腐蚀程度,镀镉、镀锌极易引起冷脆。材料的弹性模量和膨胀系数变化不大,在设计中可以忽略不计。


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