Hur man löser påverkan av hög temperatur på rostfritt stål torsionsfjädrar

Högtemperaturförhållanden används ofta i industriell tillverkning, bilmotorer, metallurgisk utrustning, termiska energisystem och andra applikationer. I dessa miljöer, rostfritt stål torsionsfjädrar möta många utmaningar som nedbrytning av mekanisk prestanda, minskad trötthetslivslängd och ökad risk för strukturellt misslyckande. För att säkerställa tillförlitligheten hos fjädrar i miljöer med hög temperatur måste systematiska lösningar antas från aspekter av design, materialval, process och skydd.

Materialvalsoptimering
Använd värmebeständigt rostfritt stål
Traditionell SUS304 rostfritt stål har betydande prestanda nedbrytning över 300 ° C och är inte lämplig för långvariga höga temperaturförhållanden. Följande material med bättre hög temperaturprestanda kan väljas:
SUS316: Innehåller molybden, har starkare oxidationsmotstånd och korrosionsbeständighet, lämplig för miljöer under 400 ° C.
SUS631 (17-7ph): Utfällning härdande rostfritt stål med utmärkt hög temperaturstyrka och stabilitet.
Inconel X-750: Nickelbaserad legering, lämplig för extrema höga temperaturer över 600 ° C, med anti-creep och anti-stress-avslappningsegenskaper.
Materiell statskontroll
Använd förhandlade eller halvhårda material efter värmebehandling för att förbättra utbytesstyrkan under höga temperaturförhållanden och minska risken för plastisk deformation.

Förbättrad strukturell design
Begränsat arbetsspänningsområde
Under hög temperaturmiljö kontrollerar fjäderns arbetsvinkel inom materialets elastiska gräns för att undvika att överskrida avkastningspunkten och orsaka permanent deformation. Ställ in rimligt säkerhetsfaktorn, vanligtvis rekommenderas för att kontrollera den under 50%~ 60%.
Öka antalet effektiva varv
Genom att öka antalet effektiva varv på våren delas kraften per enhets sväng, spänningskoncentrationen per enhetsvinkel reduceras, trötthetslivslängden förlängs och deformationsstabiliteten under hög temperatur förbättras.
Överväga värmeutvidgningskompensation
Under påverkan av hög temperaturutvidgning måste mellandiametern, tonhöjden och passningsavståndet vara ordentligt reserverade under konstruktionen för att undvika störningar eller felanpassning orsakade av värmeutvidgning och förbättra anpassningsförmågan för monteringstolerans.

Värmebehandling och stressavlastningsprocess
Förspänningslättnadsgödsel
Åldringsbehandling med låg temperatur (såsom 300 ° C × 1 ~ 2 timmar) efter vårformning kan avsevärt minska restspänningen och förbättra dimensionell stabilitet under hög temperatur.
Nederbörd härdande behandling
För 17-7ph-material kan högre styrka och temperaturmotstånd uppnås genom lösning av lösningsbehandling och vridningselasticitet kan hållas från snabbt förfallna på grund av hög temperatur.
Flerstegs värmebehandlingsprocessskontroll
Utveckla en fasad värmebehandlingsplan baserad på användningstemperaturen, med hänsyn till styrka och plastsughet och säkerställa att materialstrukturens enhetlighet och mekaniska egenskaper upprätthålls i hela temperaturområdet.

Ytbehandling och skyddsåtgärder
Elektrobehandling
Elektropolering kan eliminera ytmikro-defekter, minska spänningskoncentrationspunkterna, förbättra trötthetsresistens, förbättra oxidationsmotståndet och bromsa bildningshastigheten för högtemperaturoxidskikt.
Oorganisk beläggning eller keramisk beläggning
Spraya ett skikt av högtemperaturbeständigt oorganiskt skyddsskikt eller keramisk film på fjäderytan för att bilda en fysisk barriär, minska metallytreaktioner vid höga temperaturer och förbättra hållbarheten.
Passiveringsbehandling
Efter betning och passivering kan densiteten och stabiliteten i ytans passiveringsfilm i rostfritt stålfjäder förbättras och oxidationsmotståndet kan upprätthållas under lång tid i korrosionsmiljöer med medelstora och hög temperatur.