根据运动力学的原理试验证明:一个做压伸运动的钢件,在运动频率增大时钢件的温度升高,强度下降,在应力集中点出现烈纹并逐渐扩大和加深,到了疲劳极限就会损坏。钢板弹簧也同样如此,只是它具有较高的弹性,比一般钢件耐久。钢板弹簧断裂除了其它原因之外,主要的原因就是润滑不良而造成的,应该引起驾驶员和技术管理人员的重视,及时做好钢板弹簧的润滑工作。一般的润滑方法是:新车磨合期结束就应该进行,夏冬两季在用车时进行。润滑作业时首先把钢板弹簧拆下来,打开中间穿心螺栓,使钢片散开,然后在钢片两面均匀地涂抹锂基润滑脂或石墨润滑脂,装复后两个摩擦表面之间形成油膜(完成一组板弹簧润滑作业只需更换一片断片的时间)。
表面状态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。材料表面粗糙度愈小,应力集中愈小,疲劳强度也愈高。材料表面粗糙度对疲劳极限的影响。随着表面粗糙度的增加,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、抛丸和滚压等。都可以提高弹簧的疲劳强度。
弹簧在冲击、振动或长期交变应力下使用,所以要求弹簧钢有高的抗拉强度,弹性极限,高的疲劳强度。在工艺上要求弹簧钢有一定的淬透性、不易脱碳、表面质量好。碳素弹簧钢即含碳量为wc在0.6%-0.9%范围内的优质碳素结构钢(包括正常和较高含锰量的)。合金弹簧钢主要是硅锰系钢种,它们的含碳量稍低,主要靠增加硅含量wsi(1.3%-2.8%)提高性能。另外还有铬、钨的合金弹簧钢。近年来,结合我国资源,并根据汽车、拖拉机设计新技术的要求,研制出在硅锰钢基础上加入硼、铌、钼等元素的新钢种,延长了弹簧的使用寿命,提高了弹簧质量。
赣州开发区裕隆五金弹簧制品厂
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