温度越低弹簧的弹性就越弱

　　温度越低弹簧的弹性就越弱

　　温度对材料力学性能的影响尤为显著。应力松弛按温度一般可分为高温松弛、室温松弛和低温松弛。在较低温度下，即使在弹性极限以下工作，由于时间的延续，原材料中的弹性变形也会通过位错运动逐渐转化为微塑性变形。弹簧的弹性在塑性变形后自然变弱。

　　目前，对低温弹簧的定义尚无标准。一般认为，任何工作在零摄氏度至-273摄氏度（绝对温度的零点）以下的弹簧都被称为低温弹簧，其大致可分为四类：① 零下至-20℃（普通低温条件）；②-80~-20℃（高纬度极地地区）；③ 弹簧在-200~-80℃下使用；④ -273~-200℃下可能出现的弹簧。

　　（1） 低温弹簧原材料的选择

　　低温弹簧原材料的选择原则上与常温弹簧原材料相同，但应注意原材料在低温下性能指标的变化，因此，有必要了解各种原材料的低温性能指标，并根据弹簧使用的最低温度极限选择合适的弹簧原材料。低温弹簧的原材料主要是原材料，钢的低温力学性能与其晶体结构密切相关。随着温度的降低，几乎所有钢种的强度、硬度和弹性模量都会增加。然而，大多数钢的塑性和韧性随着温度的降低而降低。其中，当体心立方点阵钢种的温度降低到一定值（即钢的临界脆性转变温度）时，韧性急剧下降，转变为脆性破坏，称为冷脆性体。另一种具有面心立方晶格的金属材料称为非冷脆性体，其强度随温度的降低而增加，而塑性和韧性指数保持较高。因此，奥氏体不锈钢首次应用于低温技术。随着低温钢使用量的增加和应用温度区的多样化，各国开发了多种低合金低温钢。

　　低温钢应具有以下性能指标：

　　① 韧脆转变温度不超过应用温度；

　　② 满足设计规定的强度；

　　③ 在应用温度下，微观结构相对稳定；

　　④ 加工成形性好；

　　⑤ 一些特殊原材料还规定了性能指标，如极低的磁导率和冷收缩率。

　　（2） 低温弹簧的热处理

　　原材料的机械性能和低温性能指标与其结构密切相关，包括晶粒尺寸、碳化物分布、金属间化合物的形状、尺寸和分布等，所有这些都应通过正确的热处理工艺来实现。热处理过程中应考虑原材料在室温下的机械性能，还应考虑较低的温度条件（根据最低温度）。

　　对于铁素体温度较低的钢，应注意钢的临界脆性转变温度，该温度不得超过弹簧的最低使用温度。由于原材料的冷脆性温度与微观结构有关，热处理工艺应在保证原材料室温力学性能的前提下，尽可能获得最低的临界脆性转变温度。奥氏体温度较低的钢的热处理不同，因为表面

　　随着温度的降低，立方点阵金属材料的强度增加，而塑性和韧性指数保持较高，因此不存在临界脆性转变温度。奥氏体低温钢的热处理重点是如何保证原材料的强度和性能指标满足设计要求，处理工艺可采用固溶处理+调整处理+不锈钢弹簧时效处理的工艺。

　　（3） 低温的影响

　　在较低温度下使用的弹簧原材料在较低温度下应具有较好的韧性。冷拔增强碳弹簧丝、奥氏体不锈钢弹簧丝及其铜合金和镍合金在低温下都具有较好的韧性和强度。碳弹簧钢、低合金弹簧钢、30Cr13（3Cr13）、40Cr13（4Cr13）不锈钢弹簧钢和弹性合金的使用温度可低至-40℃。在较低温度下，如-200℃，12Cr18Ni9，10Cr18Ni9Ti，QSn4-3，QSn6。5-0.1，需要QBe2及其Ni66Cu29Al3（Monelk500）、GH4169（Inconel718）等原材料。

　　温度对材料力学性能的影响尤为显著。应力松弛按温度一般可分为高温松弛、室温松弛和低温松弛。在较低温度下，即使在弹性极限以下工作，由于时间的延续，原材料中的弹性变形也会通过位错运动逐渐转化为微塑性变形。