Wie man den Einfluss der hohen Temperatur auf Edelstahl -Torsionsfedern lösen

Hochtemperaturbedingungen werden in der industriellen Herstellung, Automobilmotoren, metallurgischen Geräten, thermischen Energiesystemen und anderen Anwendungen häufig eingesetzt. In diesen Umgebungen, Edelstahl -Torsionsfedern stehen vor vielen Herausforderungen, wie z. B. mechanischer Leistungsverschlechterung, verringerter Ermüdungslebensdauer und erhöhtes Risiko für strukturelles Versagen. Um die Zuverlässigkeit von Federn in Hochtemperaturumgebungen zu gewährleisten, müssen systematische Lösungen aus den Aspekten von Design, Materialauswahl, Prozess und Schutz übernommen werden.

Materialauswahloptimierung
Verwenden Sie hitzebeständigen Edelstahl
Der traditionelle SUS304 Edelstahl hat einen signifikanten Leistungsabbau über 300 ° C und ist für langfristige hohe Temperaturbedingungen nicht geeignet. Die folgenden Materialien mit besserer Hochtemperaturleistung können ausgewählt werden:
SUS316: Molybdän enthält eine stärkere Oxidationsresistenz und Korrosionsbeständigkeit, die für Umgebungen unter 400 ° C geeignet ist.
SUS631 (17-7PH): Aushärtung aus Edelstahl mit hervorragender Hochtemperaturfestigkeit und Stabilität.
Inconel X-750: Legierung auf Nickelbasis, geeignet für extrem hohe Temperaturen über 600 ° C, mit Anti-Creep- und Anti-Stress-Relaxationseigenschaften.
Materialzustandskontrolle
Verwenden Sie nach der Wärmebehandlung vorgehärte oder halbharte Materialien, um die Streckgrenze unter hohen Temperaturbedingungen zu verbessern und das Risiko einer plastischen Verformung zu verringern.

Verbessertes strukturelles Design
Begrenzter Arbeitsdehnungsbereich
Kontrollieren Sie unter hoher Temperaturumgebung den Arbeitswinkel der Feder innerhalb der elastischen Materialsgrenze, um zu vermeiden, dass der Ertragspunkt überschreitet und dauerhafte Verformungen verursacht. Setzen Sie den Sicherheitsfaktor vernünftigerweise ein und werden normalerweise empfohlen, ihn unter 50%~ 60%zu kontrollieren.
Erhöhen Sie die Anzahl der effektiven Kurven
Durch Erhöhen der Anzahl der effektiven Wendungen der Feder wird die Kraft pro Einheit geteilt, die Spannungskonzentration pro Winkel der Einheit verringert, die Lebensdauer der Ermüdung verlängert und die Deformationsstabilität unter hoher Temperatur verbessert.
Berücksichtigen Sie die Kompensation der Wärmeausdehnung
Unter dem Einfluss der Hochtemperaturerweiterung müssen der Mitteldurchmesser, der Pitch und die Anpassung während des Designs ordnungsgemäß reserviert werden, um Störungen oder Fehlanpassungen zu vermeiden, die durch die thermische Expansion verursacht werden und die Anpassungsfähigkeit der Montage -Toleranz verbessern.

Wärmebehandlung und Stressabbauprozess
Erleichterung des Reliefs
Die Behandlung mit niedriger Temperaturalterung (z. B. 300 ° C × 1 ~ 2 Stunden) kann nach der Federformung die Restspannung signifikant verringern und die dimensionale Stabilität unter hoher Temperatur verbessern.
Niederschlagsbehandlung
Bei 17-7PH-Materialien können eine höhere Festigkeit und Temperaturresistenz durch Härtung der Lösungsbehandlung erreicht werden, und die Torsionselastizität kann aufgrund von hohen Temperaturen von schnell verfallender Verfall verhindern.
Mehrstufige Wärmebehandlungsprozesskontrolle
Entwickeln Sie einen phasedigen Wärmebehandlungsplan, der auf der Verwendungstemperatur basiert, unter Berücksichtigung der Festigkeit und der plastischen Zähigkeit, und stellen Sie sicher, dass die Gleichmäßigkeit der Materialstruktur und die mechanischen Eigenschaften im gesamten Temperaturbereich beibehalten werden.

Oberflächenbehandlungs- und Schutzmaßnahmen
Elektropolierbehandlung
Das Elektropolieren kann Oberflächen-Mikrodefekte beseitigen, die Spannungskonzentrationspunkte verringern, die Ermüdungsbeständigkeit verbessern, die Oxidationsresistenz verbessern und die Bildungsrate der Hochtemperaturoxidschicht verlangsamen.
Anorganische Beschichtung oder Keramikbeschichtung
Sprühen Sie eine Schicht mit hochtemperaturresistenten anorganischen Schutzschicht oder Keramikfilm auf der Oberfläche der Feder, um eine physikalische Barriere zu bilden, die Reaktionen der Metalloberflächen bei hohen Temperaturen zu reduzieren und die Haltbarkeit zu verbessern.
Passivierungsbehandlung
Nach der Wahl und Passivierung kann die Dichte und Stabilität des Oberflächenpassivierungsfilms der Edelstahlfeder verbessert werden, und der Oxidationswiderstand kann in mittlerer und hoher Temperaturkorrosionsumgebungen für eine lange Zeit aufrechterhalten werden.