原材料采用需考虑的因素 精密弹簧生产

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原材料采用需考虑的因素 精密弹簧生产

  • 发布时间:2021-11-09

  • 编辑:弹簧厂商

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  原材料采用需考虑的因素 精密弹簧生产

  

原材料采用需考虑的因素

  1)工作温度的不良影响。

  

  ①高温的不良影响∶随着工作温度的升高,原材料中的松弛现象会逐渐明显,弹簧的弹力表现出逐渐降低的趋势。在高温下运行的弹簧原材料,要求其具备较好的热稳定性、抗松弛或抗蠕变能力、抗氧化和耐一定介质腐蚀的能力。

  

  ②低温的不良影响∶在低温下运行的弹簧原材料,应具备优良的低温柔韧性。冷拔強化炭素弹簧丝、奥氏体不锈弹簧丝还有铜合金、镍合金均有较好的低温柔韧性和强度。炭素弹簧钢、低合金弹簧钢、30Cr13(3Cr13)、40Cr13(4Cr13)不锈弹簧钢及弹性合金材料的运行环境温度可低达-40℃。在更低的环境温度下,如-200℃,则需用12Cr18Ni9、10Crl8Ni9Ti、QSn4-3、QSn6.5-0.1、QBe2还有Ni66Cu29Al3(Monelk500)、GH4169(Inconel718)等原材料。

  

  2)热膨胀系数的不良影响∶在衡器和仪表中运行的弹簧,为了满足其度不会受到环境温度的变化不良影响,通常采用弹性模量和热膨胀系数的变化非常小的恒弹性合金材料。

  

  3)运行介质的不良影响;在存在腐蚀性介质的情况下,原材料容易因被腐蚀而失效。由于碳素钢及低合金弹簧钢的耐蚀性能较差,在酸性还有他腐蚀介质下运行的弹簧,通常采用不锈耐酸钢或镍合金等耐腐蚀原材料。在腐蚀性很强的条件下,可考虑采用非金属材料。在通常环境介质条件下运行的普通弹簧钢弹簧,如需提高抗腐蚀能力,也可采用制成弹簧后在其表面进行防锈涂镀,如镀锌、镀镉、镀铜等。

  

  4)原材料规格的不良影响∶大规格弹簧通常采用热成型加工工艺,原材料通常采用热轧线材或软态交货的钢丝;小规格、形状复杂、度较高且要求高弹力的弹簧常采用冷拔強化钢丝或淬回火钢丝为原料,用冷成型加工工艺生产制造。

  

  5)生产制造加工工艺的不良影响∶弹簧的生产制造加工工艺有各种各样,但其具体的成型加工工艺具体有冷成型和热成型两类。在弹簧冷成型加工工艺中,弹簧的设计运行应力与所采用的原材料性能相关。冷成型弹簧的制作具体采用淬回火钢丝和冷拔強化钢丝,冷拔強化钢丝和连续淬回火钢丝具备较高的强度和优良的表面质量,综合性能较好。尤其是感应加热淬回火热处理后的钢丝,其组织晶粒度可以达到10级甚至更高,比辐射加热淬回火钢丝具备更高的柔韧性和疲劳强度。

  

  6)原材料特性的不良影响∶生产制造弹簧时,原材料的弹性极限显然是极其重要的性能指标,应根据不同的弹性和刚性需求采用不同的原材料。然而在力学性能测试中,弹性极限的测定比较难,数据较少,而强度极限的测定比较容易,数据很多,所以实际工作中往往参照原材料的抗拉强度(即强度极限)采用原材料。

  

  7)其他不良影响∶高应力、高寿命、高可靠性要求的螺旋弹篮、板弹簧还有他弹性件产品,通常需要优化工件的实际运行应力而采用异形截面、变截面等高强度原材料来达到产品的高质量要求。


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