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弹簧的疲劳断裂与哪些因素有关

  • 发布时间:2020-09-09

  • 编辑:弹簧寿命

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弹簧的疲劳断裂与哪些因素有关

  弹簧材料的疲劳断裂损伤过程,一般有以下几个阶段:移、裂纹萌生、微观裂纹扩展、宏观裂纹扩展、瞬时断裂。

  

  弹簧形成疲劳断裂裂纹的方式很多,有的发生在金属晶体表面、晶界或金属内部非金属夹杂与基体交界处;有的发生在弹簧表面原有的缺陷处,如表面机械划伤、焊接裂纹、腐蚀小坑、锻造缺陷、脱碳等:有的是因弹簧的结形状造成应力集中而形成疲劳裂纹萌生源,如弹簧上的内、外圆角、键槽、缺口等处。

  

  影响弹簧疲劳断裂强度的因素

  

  1、屈服强度,材料的屈服强度和疲劳断裂极限之间有一定的关系,一般来说,材料的屈服强度愈高,疲劳强度也愈高,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。

  

  2、表面状态,更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断裂强度的影响很大。

  

  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断裂性能下降。

  

  4、冶金缺陷,冶金缺陷是指材料中的非金属夹杂物、气泡、元索的偏析等。

  

  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。

  

  6、温度 碳钢的疲劳断裂强度,从室温到120时下降,从120℃ -350℃又上升,温度高于350以后又下降,在高温时没有疲劳断裂极限。

  

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