彈簧鋼絲和彈性合金絲

1、彈簧鋼絲和彈性合金絲彈簧鋼絲和彈性合金絲(上)東北特殊鋼集團(tuán)大連鋼絲制品公司徐效謙彈性材料是機(jī)械和儀表制造業(yè)廣泛采用的制作各種零件和元件的基礎(chǔ)材料，它在各類(lèi)機(jī)械和儀表中的主要作用有：通過(guò)變形來(lái)吸收振動(dòng)和沖擊能量，緩和機(jī)械或零部件的震動(dòng)和沖擊；利用自身形變時(shí)所儲(chǔ)存的能量來(lái)控制機(jī)械或零部件的運(yùn)動(dòng)；實(shí)現(xiàn)介質(zhì)隔離、密封、軟軸連接等功能。還可以利用彈性材料的彈性、耐蝕性、導(dǎo)磁、導(dǎo)電性等物理特性，制成儀器、儀表元件，將壓力、張力、溫度等物理量轉(zhuǎn)換成

2、位移量，以便對(duì)這些物理量進(jìn)行測(cè)量或控制。1彈性材料的分類(lèi)1.1按化學(xué)成分分類(lèi)彈性材料可分為：碳素彈簧鋼、合金彈簧鋼、不銹彈簧鋼、鐵基彈性合金、鎳基彈性合金、鈷基彈性合金等。1.2按使用特性分類(lèi)根據(jù)彈性材料使用特性，可作如下分類(lèi)：1.2.1通用彈簧鋼(1)形變強(qiáng)化彈簧鋼：碳素彈簧鋼絲。(2)馬氏體強(qiáng)化彈簧鋼：油淬火回火鋼絲。(3)綜合強(qiáng)化彈簧鋼：沉淀硬化不銹鋼絲1.2.2彈性合金(1)耐蝕高彈性合金(2)高溫高彈性合金(3)恒彈性合金(4

3、)具有特殊機(jī)械性能、物理性能的彈性合金2彈簧鋼和彈性合金的主要性能指標(biāo)2.1彈性模量鋼絲在拉力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)拉力不超過(guò)一定值時(shí)，變形大小與外力成正比，通常稱(chēng)為虎克定律。公式如下：ε=σE式中ε—應(yīng)變（變形大?。│摇獞?yīng)力（外力大小）E—拉伸彈性模量拉伸彈性模量(又稱(chēng)為楊氏彈性模量或彈性模量)是衡量金屬材料產(chǎn)生彈性變形難易程度的指標(biāo)，不同牌號(hào)彈性模量各不相同，同一牌號(hào)的彈性模量基本是一個(gè)常數(shù)。工程上除表示金屬抵抗拉力變形能力的彈性模量外

4、（E），還經(jīng)常用到表示金屬抵抗切應(yīng)力變形能力的切變彈性模量（G）。拉伸彈性模量與切變彈性模量之間有一固定關(guān)系：G=，μ稱(chēng)為泊桑比，同一牌號(hào)的泊)1(2??E彈簧鋼絲和彈性合金絲360Si2MnA78～8655～651Cr13Ni2(414)65～7042～553Cr13(420)65～7545～551Cr17Ni2(431)72～7650～551Cr18Ni9(302)65～7545～550Cr17Ni7Al75～8555～602.3抗

5、拉強(qiáng)度和屈服比抗拉強(qiáng)度是衡量鋼絲承受拉力能力的指標(biāo)，拉力試驗(yàn)中以鋼絲拉斷時(shí)最大拉力除以鋼絲截面積來(lái)表示。抗拉強(qiáng)度是彈簧鋼絲最重要指標(biāo)。屈服極限與抗拉強(qiáng)度的比值，稱(chēng)為屈強(qiáng)比，也是衡量彈簧鋼絲質(zhì)量水平的一項(xiàng)重要指標(biāo)。碳素彈簧鋼絲和合金彈簧鋼退火狀態(tài)下的屈強(qiáng)比大約為50%，奧氏體不銹鋼固溶狀態(tài)下的屈強(qiáng)比一般不超過(guò)40%。冷拉過(guò)程中鋼絲屈服極限和抗拉強(qiáng)度同時(shí)上升，但屈服極限上升幅度遠(yuǎn)大于抗拉強(qiáng)度，碳素和不銹彈簧鋼絲的屈服比高達(dá)90%以上。合金彈

6、簧鋼絲淬火回火后的屈服比也達(dá)到80～90%。2.4疲勞壽命和疲勞極限彈性元件在交變載荷作用下，經(jīng)若干次動(dòng)作產(chǎn)生裂紋叫疲勞斷裂。彈性元件斷裂時(shí)完成動(dòng)作次數(shù)多，叫疲勞壽命好，反之叫疲勞壽命差。實(shí)際上彈性元件疲勞壽命與載荷的大小、方向、隨時(shí)間變化規(guī)律有很大關(guān)系。在載荷大、振幅大條件下，彈性元件斷裂的循環(huán)次數(shù)就降低，工程中用疲勞極限來(lái)衡量彈簧鋼絲的疲勞性能好壞，一般將經(jīng)107次循環(huán)動(dòng)作，不產(chǎn)生斷裂時(shí)的最大負(fù)載應(yīng)力叫疲勞極限。彈簧鋼絲的疲勞極限與

7、鋼絲的屈服極限成正比，要提高疲勞極限就應(yīng)設(shè)法提高鋼絲屈服強(qiáng)度，或提高屈強(qiáng)比。介紹幾個(gè)預(yù)測(cè)疲勞壽命的經(jīng)驗(yàn)公式：σ1=0.47Rmσ1p=0.32Rmτ1=0.22Rm式中：σ1反復(fù)彎曲疲勞極限σ1p反復(fù)拉壓疲勞極限τ1反復(fù)扭轉(zhuǎn)疲勞極限疲勞斷裂往往先從鋼絲表面形成，并向內(nèi)部傳播，表面質(zhì)量非常重要。鋼絲表面裂紋、劃傷、邊刺、斑疤、麻點(diǎn)、銹蝕坑和銹蝕皮都會(huì)造成鋼絲疲勞極限下降。提高表面光潔度和采用工藝措施提高鋼絲表面強(qiáng)度是提高疲勞極限的有效方法