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为什么弹簧会疲劳


  为什么弹簧会疲劳?
  
  弹簧疲劳是由于金属在变形时会产生裂纹,当然,它是非常小的,有时甚至可以忽略不计,但如果它经常变形,裂纹就会增大,裂纹间隙就会增大,最终导致疲劳。弹簧在我们的日常生活中很常见,它们的作用主要体现在不锈钢弹簧被电子、空气、蒸汽、水等腐蚀性介质侵蚀,以及酸、碱、盐等化学腐蚀性介质侵蚀。弹簧有很多种。在日常生活中使用时,什么是春季疲劳的原因?主要有六个原因。
  
  1. 屈服强度与材料的疲劳极限有一定的关系。一般来说,材料的屈服强度越高,其疲劳强度越高。因此,为了提高弹簧的疲劳强度,应努力提高弹簧材料的屈服。强度,或使用具有高屈服强度抗拉强度比的材料。对于相同的材料,细晶粒结构比粗晶粒结构具有更高的屈服强度。
  
  2. 表面状态的最大应力主要发生在弹簧材料的表层,因此弹簧的表面质量对疲劳强度有很大的影响。在轧制、拉拔和轧制过程中,弹簧材料产生的裂纹、缺陷、疤痕等缺陷是导致弹簧疲劳断裂的常见原因。
  
  材料表面粗糙度越小,应力集中越小,疲劳强度越高。材料表面粗糙度对疲劳极限的影响。表面粗糙度越大,疲劳极限越小。在相同粗糙度的情况下,不同钢种和不同轧制方法的疲劳极限降低程度不同。例如,冷圈弹簧的复位度比热圈弹簧的复位度小。由于钢热卷簧及其热处理加热,使弹簧材料表面因氧化而粗糙脱碳,降低了弹簧的疲劳强度。
  
  材料表面的磨削、压制、爆破、轧制。两者都能增加弹簧的疲劳强度。
  
  3.尺寸效应材料的尺寸越大,各种冷加工和热加工工艺产生缺陷的可能性越大,表面缺陷的可能性越大。这些原因会导致疲劳性能下降。因此,在计算弹簧的疲劳强度时,必须考虑尺寸效应的影响。
  
  4. 冶金缺陷冶金缺陷是指材料中非金属夹杂物、气泡、元素偏析等。表面夹杂物是应力集中的来源,会导致夹杂物与基体界面产生过早的疲劳裂纹。采用真空冶炼、真空铸造等措施可大大提高钢的质量。
  
  5. 腐蚀介质在腐蚀介质中工作时,表面因点蚀而产生麻点,或表面晶界被腐蚀,在变应力作用下逐渐扩展而导致断裂。例如,在淡水中工作的弹簧钢在空气中的疲劳极限只有10%到25%。腐蚀对弹簧疲劳强度的影响不仅与弹簧承受变载荷的次数有关,而且与弹簧的使用寿命有关。因此,在设计和计算受腐蚀影响的弹簧时,应考虑其使用寿命。
  
  为了保证弹簧在腐蚀性条件下工作时的疲劳强度,可采用耐腐蚀性高的材料,如不锈钢、有色金属,或在表面加保护层,如电镀、氧化、喷塑、喷漆等。实践证明,镀镉可大大提高弹簧的疲劳极限。
  
  6. 碳钢的疲劳强度从室温下降到120℃,再从120℃上升到350℃,当温度高于350℃时疲劳强度下降,在高温下不存在疲劳极限。对于在高温条件下工作的弹簧,应考虑使用耐热钢。在室温以下,钢的疲劳极限增大。

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