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影响弹簧疲劳寿命的因素有哪些?

发表时间:2021-02-02【

                      影响弹簧疲劳寿命的因素有哪些?

世间万物皆有其寿命,弹簧也一样,但即使是同一款弹簧,不同厂家出产的弹簧其疲劳强度寿命可以相差极大,为更好地服务深圳弹簧市场,今天旭龙弹簧厂归纳总结了以下六个影响弹簧疲劳寿命的因素:

 

(1) 屈服强度

材料的屈服强度和疲劳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。对同一材料来说,细晶粒组织比粗晶粒组织具有更高的屈服强度。

 

(2) 表面状态

弹簧最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强度的影响很大。弹簧材料在轧制、拉拔和卷制过程中造成的裂纹、疵点和伤痕等缺陷往往是造成弹簧疲劳断裂的原因。材料表面粗糙度越小,应力集中越小,疲劳强度高。

材料表面粗糙度也对疲劳极限有不小影响。表面粗糙度的增加,疲劳极限下降。在同一粗糙度的情况下,不同的钢种及不同的卷制方法其疲劳极限降低程度也不同,如冷卷弹簧降低程度就比热卷弹簧小。因为钢制热卷弹簧及其热处理加热时,由于氧化使弹簧材料表面变粗糙和产生脱碳现象,这样就降低了弹簧的疲劳强度。

对材料表面进行磨削、强压、喷丸和滚压等。都可以提高弹簧的疲劳强度。

 

(3) 尺寸效应

材料的尺寸越大,由于各种冷加工和热加工工艺所造成的缺陷可能性越高,产生表面缺陷的可能性也越大,这些原因都会导致疲劳性能下降。因此在计算弹簧的疲劳强度时要考虑尺寸效应的影响。

 

(4) 冶金缺陷

冶金缺陷是指材料中的非金属夹杂物、 气泡、元素的偏析等。存在于表面的夹杂物是应力集中源,会导致夹杂物与基体界面之间过早地产生疲劳裂纹。采用真空冶炼、真空浇注等措施,可以大大提高钢材的质量。

 

(5) 腐性介质

弹黄在腐蚀介质中工作时, 由于表面产生点蚀或表面品界被腐蚀面成疲劳源,在变应力作用下就会逐步扩展而导致断裂。例如在淡水中工作的弹簧钢,疲劳极限为空气中的10% ~25%。腐蚀对弹簧疲劳强度的影响,不仅与弹簧受变载荷的作用次数有关,而且与工作寿命有关。所以设计计算受腐蚀影响的弹簧时,应将工作寿命考虑进去。在腐蚀条件下工作的弹簧,为了保证其疲劳强度,可采用抗腐蚀性能高的材料,如不锈钢、非铁金属,或者表面加保护层,如镀层、氧化、喷塑、涂漆等。

 

(6) 温度

碳钢的疲劳强度,从室温到120C时下降,从120-350C又上升,温度高于350C以后又下降。在高温条件下工作的弹簧,要考虑采用耐热钢。在低于室温的条件下,钢的疲劳极限有所增加。

 

广东旭龙弹簧厂四十余年来一直致力于提供更高品质和更强疲劳的弹簧,欢迎广大客户咨询定制高品质弹簧。


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