彈簧材料的選(xuǎn)擇,應根據彈簧承受載荷(hé)的性質、應力(lì)狀(zhuàng)態、應力大小、工作溫度、環境(jìng)介質、使用(yòng)壽命、對導電導(dǎo)磁的要求、工藝性能、材料來源和價格等因素確定。
在確(què)定材料截麵形狀和尺寸時,應當優先選用國家標準和部頒標(biāo)準所規定的係列尺寸(cùn),盡量避免選用非標準係列規格的材料。
中、小型彈簧,特別是螺旋拉伸彈簧,應當優先用經過強化處理的鋼絲,鉛浴等溫冷拔鋼絲和油淬火回(huí)火鋼絲,具有較高的強度和良好表麵質量,疲勞性能高(gāo)於普(pǔ)通淬火回火鋼絲,加工(gōng)簡單,工藝性好,質量(liàng)穩定(dìng)。
碳素彈簧鋼絲和琴鋼絲冷拔後產生較大的剩餘應力,加工彈簧後,存在較大的(de)剩餘應(yīng)力,回火後尺寸變化較大,難以控製尺寸精度。油淬火回火鋼絲(sī)是在鋼絲是在鋼絲拉拔到規定尺寸後進行調製(zhì)強化處理,基本上沒有剩餘應(yīng)力存在,成型彈簧後經低溫回火,尺寸變化很(hěn)小,耐熱穩定(dìng)性好於冷拔強化鋼絲。
大中型彈簧,對於(yú)載荷精度(dù)和應力較高的應選用冷拔材或冷拔後磨光鋼材。對於載荷精度和應力較(jiào)低的彈簧,可(kě)選(xuǎn)用熱軋(zhá)鋼材。
鋼板彈簧一般選用55Si2Mn、60Si2MnA、55SiMnVB、55SiMnMoV、60CrMn、60CrMnB等牌號的扁鋼。
螺旋彈簧的材料截麵,應優先選用圓形截麵。正方形和(hé)矩形截麵(miàn)材(cái)料,承受能力較強(qiáng),抗衝(chōng)擊性能好,又可使彈簧小型化,但材料來源(yuán)少。且價格較高,除特殊需要外,一般盡量不選用這種(zhǒng)材料。近年來(lái),研製用圓鋼絲軋扁代替(tì)梯形(xíng)鋼絲,取得了很好的效果。
在高溫下工作的彈簧材(cái)料,要求強度有較好的熱穩定性(xìng)、抗鬆弛或蠕變(biàn)能力、抗氧化能力、耐一定介質腐蝕能力。
彈簧的工作溫度升高(gāo),彈簧材料的彈性模量下降,導致剛度下降,承載能力變小(xiǎo)。因此(cǐ),在高溫(wēn)下工作的彈簧必須了解彈性模量的(de)變化率(值),計算彈簧承載能力下降對使用性能的影響。按照GB1239規定,普通螺旋彈簧工作溫度超過60℃時,應對切變模量進行修正,其公式為:Gt=KtG 式中G——常溫(wēn)下的彈性模量;Gt——工作溫度t下的(de)切(qiē)變模量;Kt——溫度修正係數按表2—98選取。
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