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弹簧材料的试样试验

文章来源: 上精工 阅读量:1032 发表时间:2022-12-30 15:27:09

1.试样  在制作试样时,要注意消除一些影响疲劳强度的不正常因素。影响弹簧疲劳强度试验的因素有两类:一类是内部因素,如化学成分、金相结构等;另一类是外部因素,如表面状态、形状尺寸、温度和周围介质等。通常把材料固有的疲劳强度(内部因素)作基本,而以外部因素作修正来考虑。所以在进行试验时,试件应尽量消除外部因素的影响。在进行第一类试验时,试样可按使用条件制作,也可在产品中直接抽取。在进行第二、三类试验时,试样应按特定的要求制做。

  a.试样尺寸  弹簧尺寸总有不同程度的差别,因而即使是相同的变形量,它们之间的应力和疲劳强度也不完全相同。为了正确反应试样的疲劳强度,应在尽量减小尺寸误差的基础上,提高尺寸的测量精度。

  1)试样尺寸的测定应具有0.5%以上的精度。材料尺寸在2mm以下时,应具有0.01mm的精度。试样尺寸的0.5%如果比0.01mm小时,用0.01mm的精度。

  2)测定圆形截面尺寸时(如外径D2、弹簧丝直径d),应测定同一截面内互相垂直的两个直径,取其平均值做为直径的尺寸。

  3)根据弹簧切应力计算公式:

可以看出,为了反应最大的切应力,应测出弹簧D/d 的最大值。

  b.试样的形状

  1)为了保证弹簧受力后不产生偏心载荷,应严格检查弹簧两端圈的平行度和整个弹簧的垂直度。

  2)为了保证弹簧在加载后各圈变形均匀,弹簧节距应均匀,弹簧圈不应出现过大的椭圆度。

  3)为了便于比较试验结果,同一批弹簧的端圈数和结构应尽可能一致。

  c.加工和热处理  不同的加工和热处理状态对疲劳强度的影响不同,所以同一批试样,应同时加工,同时热处理。

  1)同一批试验试样,尽可能用自动卷簧机一次加工出来,尽量减少手工工序。

  2)采用立定或强压处理来调整弹簧自由高度时,有时会因加载过大而造成疲劳强度下降,所以弹簧试样不应以立定或强压处理来调整自由高度。

  3)同一批弹簧试件,应是用同一盘钢丝制成的,表面状态应一致。不应有锈蚀、刻痕、划伤之类引起应力集中的缺陷。

  4)热处理工艺对疲劳强度也有很大影响,完全淬火后与非完全淬火后,低温回火的硬度即使完全相同,疲劳强度也有显著差别。晶粒过大、表面脱碳都会使疲劳强度下降,因此,同一批试件应在同一炉中进行热处理。


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