淺談彈簧的分類特點及材料應用

2017-11-28 11:11:12上海智豪佳演金屬(shǔ)制品有限公司

彈簧是一種應用很廣的彈性零件，它具有易變形、彈性大等特性。在機器中主要功用如下：
1、緩和沖擊和吸收振動：這類彈簧具有較大的彈性變(biàn)形能力，可吸收振動和沖擊能量。如汽車(chē)、火車(chē)中的緩沖彈簧、聯軸器中的吸振彈簧等等。
2、控制機構的運動：這類彈(dàn)簧要求在某一定變(biàn)形範圍内的作用力變(biàn)化不大。如内燃機中的閥門彈(dàn)簧、離合器中的控制彈(dàn)簧，自動機床凸輪機構中的彈(dàn)簧等等。
3、儲(chǔ)存能量：這類彈(dàn)簧既要求有較大的彈(dàn)性，又要求作用力較穩定。如鍾表彈(dàn)簧、槍機彈(dàn)簧、自動機床中刀架自動返回裝置中的彈(dàn)簧等等。
4、測(cè)量力的大小：這類彈簧要求其受力與變(biàn)形呈線性關系。如測(cè)力儀及彈簧秤中的彈簧等等。彈簧的種類很多，按承受載荷的不同可分爲拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭轉彈簧和彎曲彈簧等。按彈簧形狀不同可分爲：螺旋彈簧、蝶形彈簧、環形彈簧、盤簧、闆彈簧等。

彈簧對材料的質量要求

彈簧在沖擊、振動或長期交應力下使用，所以要求彈簧鋼有高的抗拉強度、彈性極限、高的疲勞強度。在工藝上要求彈簧鋼有一定的淬透性、不易脫碳、表面質量好等碳素彈簧鋼即含碳量WC在0.6%-0.9%範圍内的優質碳素結構鋼。合金彈簧鋼主要是矽錳系鋼種，它們的含碳量稍低，主要靠增加矽含量Wsi提高性能;另外還有硌、鎢、釩的合金彈簧鋼。近年來，結合我國資源，並(bìng)根據汽車、拖拉機設計新技術的要求，研制出在矽錳鋼基礎上加入硼、铌、钼等元素的新鋼種，延長瞭(le)彈簧的使用壽命，提高瞭(le)彈簧質量。

一般彈(dàn)簧鋼可用電爐、平爐或氧氣轉爐生産(chǎn);質量較好或具有特殊性能的優質彈(dàn)簧鋼，用電渣爐或真空爐煉制。彈(dàn)簧鋼中碳、錳、矽等主要元素的規定含量範圍較窄，冶煉時必須嚴格控制化學成分。矽含量較高時容易形成氣泡等缺陷，鋼錠鍛軋後冷卻不當時易産(chǎn)生白點。因此，冶煉用的原材料必須幹燥，盡量除去氣體及夾雜物，而且要避免鋼水過熱。彈(dàn)簧鋼在軋制加工中須特别注意脫碳和表面質量。

鋼材表面嚴重脫碳時，會顯著(zhe)降低鋼的疲勞極限。對於(yú)高矽彈簧鋼如70Si3MnA，應注意避免石墨化。因此，在熱加工時停軋溫度不應過低(≥850℃),避免在石墨化較易形成的溫度範圍(650～800℃)内停留時間過長。彈簧制成後經噴丸處理能使彈簧表層産生殘餘壓應力，以抵銷表層上的部分工作應力，抑制表層裂縫的形成，這可顯著(zhe)提高彈簧的疲勞極限。