Jak vyřešit vliv vysoké teploty na torzní pružiny z nerezové oceli

Podmínky vysoké teploty se široce používají v průmyslové výrobě, automobilové motory, metalurgickém vybavení, tepelných energetických systémech a dalších aplikacích. V těchto prostředích, torzní pružiny z nerezové oceli čelí mnoha výzvám, jako je degradace mechanického výkonu, snížená životnost únavy a zvýšené riziko strukturálního selhání. Aby se zajistila spolehlivost pramenů ve vysokoteplotních prostředích, musí být systematická řešení přijata z aspektů návrhu, výběru materiálu, procesu a ochrany.

Optimalizace výběru materiálu
Použijte nerezovou ocel odolnou proti teplu
Tradiční nerezová ocel SUS304 má významnou degradaci výkonu nad 300 ° C a není vhodná pro dlouhodobé podmínky s vysokou teplotou. Lze vybrat následující materiály s lepší vysokou teplotou:
SUS316: obsahuje molybden, má silnější oxidační rezistenci a odolnost proti korozi, vhodné pro prostředí pod 400 ° C.
SUS631 (17-7ph): Zhloučení srážení z nerezové oceli s vynikající pevností a stabilitou.
Inconel X-750: slitina na bázi niklu, vhodná pro extrémní vysoké teploty nad 600 ° C, s relaxačními vlastnostmi anti-CREEP a anti-stresu.
Kontrola stavu materiálu
Po tepelném zpracování používejte předem zkonámeny nebo polovrsné materiály ke zlepšení výnosové pevnosti za podmínek vysoké teploty a snižování rizika plastické deformace.

Vylepšený strukturální design
Omezený rozsah pracovních kmenů
V prostředí vysokoteplotního prostředí kontrolujte pracovní úhel pružiny v elastickém limitu materiálu, abyste zabránili překročení výnosového bodu a způsobovali trvalou deformaci. Přiměřeně nastavte bezpečnostní faktor, obvykle se doporučuje jej ovládat pod 50%~ 60%.
Zvyšte počet efektivních zatáček
Zvýšením počtu efektivních zatáčení pružiny je sdílena síla na jednotku, snížena koncentrace napětí na jednotkový úhel, prodloužena únavová životnost a stabilita deformace při vysoké teplotě se zvyšuje.
Zvažte kompenzaci tepelné rozšiřování
Pod vlivem vysokoteplotní expanze musí být střední průměr, rozteč a fit clearance během konstrukce správně vyhrazena, aby se zabránilo rušení nebo nesouladu způsobené tepelnou roztažností a zlepšila přizpůsobivost tolerance sestavení.

Proces tepelného zpracování a úlevy na stresu
Prestress Relief žíhání
Léčba stárnutí nízké teploty (jako je 300 ° C × 1 ~ 2 hodiny) po vytvoření jara může významně snížit zbytkový napětí a zlepšit rozměrovou stabilitu při vysoké teplotě.
Ošetření kalení srážek
U materiálů 17-7ph lze dosáhnout vyššího odolnosti vůči pevnosti a teplotě prostřednictvím kalení stárnutí léčby roztokem a torzní elasticita může být kvůli rychlému rozkladu v důsledku vysoké teploty.
Vícestupňové řízení procesu tepelného zpracování
Vypracovat fázový plán tepelného zpracování na základě teploty použití, s ohledem na pevnost a plastickou houževnatost a zajištění jednotnosti struktury materiálu a mechanické vlastnosti v průběhu teplotního rozsahu.

Opatření pro úpravu a ochranu povrchu
Elektropolitační léčba
Elektropolizace může eliminovat povrchové mikro-defekty, snížit body koncentrace stresu, zlepšit odolnost proti únavě, zvyšovat odolnost proti oxidaci a zpomalit rychlost tvorby vrstvy oxidu vysoké teploty.
Anorganický povlak nebo keramický povlak
Nastříkejte vrstvu anorganické ochranné vrstvy nebo keramického filmu odolné vůči vysoké teplotě na povrchu pružiny, abyste vytvořili fyzickou bariéru, snížili povrchové reakce kovového povrchu při vysokých teplotách a zlepšili trvanlivost.
Léčba pasivace
Po moci a pasivaci lze vylepšit hustotu a stabilita filmu Pasivation Pasivation Film Pasivation Pasivation a oxidační odolnost může být udržována po dlouhou dobu v prostředích o korozi střední a vysoké teploty.