彈簧為什么會疲勞呢？因為彈簧在運用時間長過后就會產生疲勞，也就是各位常見的變形失去原本的彈性性能。彈簧疲勞是指金屬經常變形，裂紋就會增多，裂紋間隙就會增大，最終導致疲勞。彈簧使我們日常生活常見的,其工作主要體現在電子,耐空氣,蒸汽,水等腐蝕介質和酸、堿、鹽等化學侵蝕性介質腐蝕的不銹鋼彈簧,根據彈簧材質的受力性質可以分為多種類型彈簧,而日常生活中使用時,導致彈簧疲勞的原因是什么,主要有以下六大原因。

1、屈(qu)(qu)服(fu)(fu)強(qiang)度(du)(du)(du)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)屈(qu)(qu)服(fu)(fu)強(qiang)度(du)(du)(du)和(he)疲勞極限之(zhi)間有一(yi)定的(de)(de)關系(xi),一(yi)般來(lai)說,材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)屈(qu)(qu)服(fu)(fu)強(qiang)度(du)(du)(du)越高(gao),疲勞強(qiang)度(du)(du)(du)也越高(gao),因(yin)此,為了提(ti)高(gao)彈簧的(de)(de)疲勞強(qiang)度(du)(du)(du)應設法提(ti)高(gao)彈簧材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)屈(qu)(qu)服(fu)(fu)強(qiang)度(du)(du)(du),或采用屈(qu)(qu)服(fu)(fu)強(qiang)度(du)(du)(du)和(he)抗拉強(qiang)度(du)(du)(du)比值高(gao)的(de)(de)材(cai)料(liao)(liao)。對同一(yi)材(cai)料(liao)(liao)來(lai)說,細(xi)晶(jing)(jing)粒(li)組(zu)織比粗(cu)細(xi)晶(jing)(jing)粒(li)組(zu)織具有更高(gao)的(de)(de)屈(qu)(qu)服(fu)(fu)強(qiang)度(du)(du)(du)。

2、表(biao)面狀態(tai)最大應力多發生在彈(dan)簧(huang)材料的(de)表(biao)層,所以彈(dan)簧(huang)的(de)表(biao)面質量(liang)對疲(pi)勞強度的(de)影響很大。彈(dan)簧(huang)材料在軋制、拉拔和卷制過程中造成(cheng)的(de)裂紋、疵點和傷痕等缺陷往(wang)往(wang)是(shi)造成(cheng)彈(dan)簧(huang)疲(pi)勞斷裂的(de)原(yuan)因。

材料表面(mian)(mian)粗糙度(du)(du)愈(yu)小(xiao),應力集中愈(yu)小(xiao),疲勞(lao)強(qiang)度(du)(du)也愈(yu)高(gao)。材料表面(mian)(mian)粗糙度(du)(du)對疲勞(lao)極限(xian)的(de)(de)(de)影響。隨著(zhu)表面(mian)(mian)粗糙度(du)(du)的(de)(de)(de)增加,疲勞(lao)極限(xian)下(xia)降。在同一粗糙度(du)(du)的(de)(de)(de)情況下(xia),不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)鋼種及不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)卷制方(fang)法其疲勞(lao)極限(xian)降低(di)程(cheng)度(du)(du)也不(bu)(bu)同,如(ru)冷卷彈簧(huang)(huang)降低(di)程(cheng)度(du)(du)就比熱(re)卷彈簧(huang)(huang)小(xiao)。因為鋼制熱(re)卷彈簧(huang)(huang)及其熱(re)處理(li)加熱(re)時,由(you)于氧(yang)化(hua)使彈簧(huang)(huang)材料表面(mian)(mian)變粗糙和產生(sheng)脫碳現(xian)象,這樣就降低(di)了(le)彈簧(huang)(huang)的(de)(de)(de)疲勞(lao)強(qiang)度(du)(du)。

3、尺(chi)(chi)寸(cun)效(xiao)應材料的尺(chi)(chi)寸(cun)愈大,由于各種冷(leng)加(jia)工(gong)和(he)熱(re)加(jia)工(gong)工(gong)藝所(suo)造成的缺(que)(que)陷(xian)可(ke)(ke)能(neng)性(xing)愈高,產生表面缺(que)(que)陷(xian)的可(ke)(ke)能(neng)性(xing)也越大,這些原因都會導致疲勞性(xing)能(neng)下(xia)降。因此在(zai)計算彈簧的疲勞強度(du)時要考(kao)慮尺(chi)(chi)寸(cun)效(xiao)應的影響。

4、冶(ye)金缺陷冶(ye)金缺陷是指(zhi)材(cai)料中的(de)非金屬夾雜物、氣(qi)泡、元素的(de)偏析,等(deng)等(deng)。存在于表(biao)面的(de)夾雜物是應力集中源,會導致夾雜物與(yu)基體界面之間過早地產生疲(pi)勞(lao)裂紋(wen)。采用真空(kong)冶(ye)煉、真空(kong)澆注等(deng)措施,可以大大提高鋼(gang)材(cai)的(de)質量。

5、腐(fu)蝕介(jie)質彈簧(huang)(huang)在(zai)腐(fu)蝕介(jie)質中(zhong)工作時,由于表(biao)面產生點蝕或(huo)表(biao)面晶界被腐(fu)蝕而(er)成為(wei)疲勞(lao)源(yuan),在(zai)變應(ying)力作用下就會逐(zhu)步擴展而(er)導致(zhi)斷裂(lie)。例如在(zai)淡水(shui)中(zhong)工作的彈簧(huang)(huang)鋼,疲勞(lao)極限(xian)僅為(wei)空氣(qi)中(zhong)的10%~25%。腐(fu)蝕對彈簧(huang)(huang)疲勞(lao)強度的影響,不僅與彈簧(huang)(huang)受(shou)變載(zai)荷的作用次數(shu)有(you)關,而(er)且與工作壽(shou)命(ming)有(you)關。所以設計計算受(shou)腐(fu)蝕影響的彈簧(huang)(huang)時,應(ying)將工作壽(shou)命(ming)考(kao)慮(lv)進去。

在腐蝕條件(jian)下工作的(de)(de)彈(dan)簧,為了保證(zheng)其疲勞(lao)強度,可采用抗腐蝕性能高的(de)(de)材料,如不銹鋼、非(fei)鐵金屬(shu),或者(zhe)表(biao)面加(jia)保護層(ceng),如鍍層(ceng)、氧化、噴(pen)塑(su)、涂漆等。實踐表(biao)明鍍鎘(ge)可以大大提高彈(dan)簧的(de)(de)疲勞(lao)極限。

6、溫度碳鋼的疲勞強度,從室溫到120℃時下降,從120℃到350℃又上升,溫度高于350℃以后又下降,在高溫時沒有疲勞極限。在高溫條件下工作的彈簧,要考慮采用耐熱鋼。在低于室溫的條件下,鋼的疲勞極限有所增加。

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