彈簧為何疲勞？因?yàn)閺椈墒褂脮r(shí)間長(zhǎng)了會(huì)產(chǎn)生疲勞，也就是你的常見(jiàn)變形會(huì)失去原有的彈性性能。彈簧疲勞是指金屬經(jīng)常變形，裂紋增大，裂紋間隙增大，最終導(dǎo)致疲勞。彈簧在我們的日常生活中很常見(jiàn)。他們的工作主要體現(xiàn)在被電子、空氣、蒸汽、水等腐蝕介質(zhì)和酸、堿、鹽等化學(xué)腐蝕介質(zhì)腐蝕的不銹鋼彈簧上。根據(jù)彈簧材料的受力特性，可分為各種類型的彈簧。日常生活中出現(xiàn)彈簧季疲勞的原因有哪些？
1.屈服強(qiáng)度 材料的屈服強(qiáng)度和疲勞極限有一定的關(guān)系。一般來(lái)說(shuō)，材料的屈服強(qiáng)度越高，疲勞強(qiáng)度就越高。因此，為提高彈簧的疲勞強(qiáng)度，應(yīng)盡量提高彈簧材料的屈服強(qiáng)度，或選用屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度比值高的材料。對(duì)于相同的材料，細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)比粗、細(xì)晶粒結(jié)構(gòu)具有更高的屈服強(qiáng)度?！ ?/div>
2、表面狀態(tài)的最大應(yīng)力多發(fā)生在彈簧材料的表面，因此彈簧的表面質(zhì)量對(duì)疲勞強(qiáng)度影響很大。彈簧材料在軋制、拉拔、軋制過(guò)程中產(chǎn)生的裂紋、缺陷和傷痕，往往是彈簧疲勞斷裂的原因。 材料表面粗糙度越小，應(yīng)力集中越小，疲勞強(qiáng)度越高。材料表面粗糙度對(duì)疲勞極限的影響。隨著表面粗糙度的增加，疲勞極限降低。在粗糙度相同的情況下，不同鋼種和不同軋制方法的疲勞極限降低程度也不同。例如，冷螺旋彈簧的壓縮程度小于熱螺旋彈簧。因?yàn)殇撝茻崧菪龔椈杉捌錈崽幚砑訜釙r(shí)，彈簧材料表面因氧化而變得粗糙脫碳，降低了彈簧的疲勞強(qiáng)度?！ ?/div>
3、尺寸效應(yīng)材料的尺寸越大，各種冷加工和熱加工工藝產(chǎn)生缺陷的可能性就越高，表面缺陷的可能性也越大。這些原因都會(huì)導(dǎo)致疲勞性能下降。因此，在計(jì)算彈簧的疲勞強(qiáng)度時(shí)應(yīng)考慮尺寸效應(yīng)的影響?！ ?/div>
4、冶金缺陷冶金缺陷是指非金屬夾雜物、氣泡、元素偏析等，表面的夾雜物是應(yīng)力集中的源頭，會(huì)導(dǎo)致夾雜物與基體界面之間出現(xiàn)過(guò)早的疲勞裂紋。采用真空冶煉、真空澆注等措施，可以大大提高鋼材的質(zhì)量?！ ?/div>
5、腐蝕介質(zhì)的彈簧在腐蝕介質(zhì)中工作時(shí)，由于表面點(diǎn)蝕或表面晶界腐蝕而成為疲勞源，在變應(yīng)力作用下逐漸膨脹，導(dǎo)致斷裂。例如，彈簧鋼在淡水中工作的疲勞極限僅為空氣中的10%～25%。腐蝕對(duì)彈簧疲勞強(qiáng)度的影響不僅與彈簧承受變載荷的次數(shù)有關(guān)，而且與工作壽命有關(guān)。因此，在設(shè)計(jì)和計(jì)算受腐蝕影響的彈簧時(shí)，應(yīng)考慮工作壽命。對(duì)于在腐蝕條件下工作的彈簧，為保證其疲勞強(qiáng)度，選用不銹鋼、有色金屬等耐腐蝕性高的材料，或表面有保護(hù)層，如涂層、氧化、噴塑、噴漆等實(shí)踐表明，鍍鎘可以大大提高彈簧的疲勞極限?！ ?/div>
6、中溫碳鋼的疲勞強(qiáng)度從室溫到120℃下降，從120℃到350℃增加，高于350℃后下降。在高溫下沒(méi)有疲勞極限。在高溫條件下工作的彈簧應(yīng)考慮使用耐熱鋼。在低于室溫的條件下，鋼的疲勞極限增加。
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