浅谈弹簧的分类特点及材料应用 精选

浅谈弹簧的分类特点及材料应用

弹簧是一种应用很广的弹性零件，它具有易变形、弹性大等特性。在机器中主要功用如下：
1、缓和冲击和吸收振动：这类弹簧具有较大的弹性变形能力，可吸收振动和冲击能量。如汽车、火车中的缓冲弹簧、联轴器中的吸振弹簧等等。
2、控制机构的运动：这类弹簧要求在某一定变形范围内的作用力变化不大。如内燃机中的阀门弹簧、离合器中的控制弹簧，自动机床凸轮机构中的弹簧等等。
3、储存能量：这类弹簧既要求有较大的弹性，又要求作用力较稳定。如钟表弹簧、枪机弹簧、自动机床中刀架自动返回装置中的弹簧等等。
4、测量力的大小：这类弹簧要求其受力与变形呈线性关系。如测力仪及弹簧秤中的弹簧等等。 弹簧的种类很多，按承受载荷的不同可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧等。按弹簧形状不同可分为：螺旋弹簧、蝶形弹簧、环形弹簧、盘簧、板弹簧等。

弹簧对材料的质量要求

弹簧在冲击、振动或长期交应力下使用，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、表面质量好等碳素弹簧钢即含碳量WC在0.6%-0.9%范围内的优质碳素结构钢。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提高性能;另外还有硌、钨、钒的合金弹簧钢。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。

一般弹簧钢可用电炉、平炉或氧气转炉生产;质量较好或具有特殊性能的优质弹簧钢，用电渣炉或真空炉炼制。弹簧钢中碳、锰、硅等主要元素的规定含量范围较窄，冶炼时必须严格控制化学成分。硅含量较高时容易形成气泡等缺陷，钢锭锻轧后冷却不当时易产生白点。因此，冶炼用的原材料必须干燥，尽量除去气体及夹杂物，而且要避免钢水过热。弹簧钢在轧制加工中须特别注意脱碳和表面质量。

钢材表面严重脱碳时，会显着降低钢的疲劳极限。对于高硅弹簧钢如70Si3MnA，应注意避免石墨化。因此，在热加工时停轧温度不应过低(≥850℃),避免在石墨化较易形成的温度范围(650～800℃)内停留时间过长。弹簧制成后经喷丸处理能使弹簧表层产生残余压应力，以抵销表层上的部分工作应力，抑制表层裂缝的形成，这可显着提高弹簧的疲劳极限。

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