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)東北特殊鋼集團大連鋼絲制品公司徐效謙彈性材料是機械和儀表制造業(yè)廣泛采用的制作各種零件和元件的基礎(chǔ)材料，它在各類機械和儀表中的主要作用有：通過變形來吸收振動和沖擊能量，緩和機械或零部件的震動和沖擊；利用自身形變時所儲存的能量來控制機械或零部件的運動；實現(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，以便對這些物理量進行測量或控制。1彈性材料的分類1.1按化學(xué)成分分類彈性材料可分為：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按使用特性分類根據(jù)彈性材料使用特性，可作如下分類：1.2.1通用彈簧鋼(1)形變強化彈簧鋼：碳素彈簧鋼絲。(2)馬氏體強化彈簧鋼：油淬火回火鋼絲。(3)綜合強化彈簧鋼：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2.1彈性模量鋼絲在拉力作用下產(chǎn)生變形，當拉力不超過一定值時，變形大小與外力成正比，通常稱為虎克定律。公式如下：ε=σE式中ε—應(yīng)變（變形大?。│摇獞?yīng)力（外力大?。〦—拉伸彈性模量拉伸彈性模量(又稱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，不同牌號彈性模量各不相同，同一牌號的彈性模量基本是一個常數(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稱為泊桑比，同一牌號的泊)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、拉強度和屈服比抗拉強度是衡量鋼絲承受拉力能力的指標，拉力試驗中以鋼絲拉斷時最大拉力除以鋼絲截面積來表示?？估瓘姸仁菑椈射摻z最重要指標。屈服極限與抗拉強度的比值，稱為屈強比，也是衡量彈簧鋼絲質(zhì)量水平的一項重要指標。碳素彈簧鋼絲和合金彈簧鋼退火狀態(tài)下的屈強比大約為50%，奧氏體不銹鋼固溶狀態(tài)下的屈強比一般不超過40%。冷拉過程中鋼絲屈服極限和抗拉強度同時上升，但屈服極限上升幅度遠大于抗拉強度，碳素和不銹彈簧鋼絲的屈服比高達90%以上。合金彈

6、簧鋼絲淬火回火后的屈服比也達到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)若干次動作產(chǎn)生裂紋叫疲勞斷裂。彈性元件斷裂時完成動作次數(shù)多，叫疲勞壽命好，反之叫疲勞壽命差。實際上彈性元件疲勞壽命與載荷的大小、方向、隨時間變化規(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衡量彈簧鋼絲的疲勞性能好壞，一般將經(jīng)107次循環(huán)動作，不產(chǎn)生斷裂時的最大負載應(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)法提高鋼絲屈服強度，或提高屈強比。介紹幾個預(yù)測疲勞壽命的經(jīng)驗公式：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、銹蝕坑和銹蝕皮都會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度是提高疲勞極限的有效方法