文档介绍：芀弹簧钢丝和弹性合金丝(上)蒆东北特殊钢集团大连钢丝制品公司徐效谦螆弹性材料是机械和仪表制造业广泛采用的制作各种零件和元件的基础材料,它在各类机械和仪表中的主要作用有:通过变形来吸收振动和冲击能量,缓和机械或零部件的震动和冲击;利用自身形变时所储存的能量来控制机械或零部件的运动;实现介质隔离、密封、软轴连接等功能。还可以利用弹性材料的弹性、耐蚀性、导磁、导电性等物理特性,制成仪器、仪表元件,将压力、张力、温度等物理量转换成位移量,以便对这些物理量进行测量或控制。:碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈弹簧钢、铁基弹性合金、镍基弹性合金、钴基弹性合金等。,可作如下分类:(1)形变强化弹簧钢:碳素弹簧钢丝。羂(2)马氏体强化弹簧钢:油淬火回火钢丝。膂(3)综合强化弹簧钢:(1)耐蚀高弹性合金螃(2)高温高弹性合金羀(3)恒弹性合金羇(4)具有特殊机械性能、,当拉力不超过一定值时,变形大小与外力成正比,通常称为虎克定律。公式如下:莀ε=σ/E袆式中ε—应变(变形大小)芃σ—应力(外力大小)肃E—拉伸弹性模量蒈拉伸弹性模量(又称为杨氏弹性模量或弹性模量)是衡量金属材料产生弹性变形难易程度的指标,不同牌号弹性模量各不相同,同一牌号的弹性模量基本是一个常数。芆工程上除表示金属抵抗拉力变形能力的弹性模量外(E),还经常用到表示金属抵抗切应力变形能力的切变弹性模量(G)。羄拉伸弹性模量与切变弹性模量之间有一固定关系:G=,μ称为泊桑比,同一牌号的泊桑比是一定数,弹性材料的μ值一般在1/3~1/4之间。袀E和G是弹簧设计时两个重要技术参数(拉压螺旋弹簧的轴向载荷力P=,扭转螺旋弹簧的刚度P=)。冷拉碳素弹簧钢丝和合金弹簧钢丝的E和G值如表1。袀表1弹簧钢的E和G值螅材料名称螄E(Mpa)袁G(Mpa)罿冷拉碳素弹簧(65Mn,70)膄196500~198600蒅78600~80670羃冷拉碳素弹簧(T8MnA,T9A)肇193000~203400袈80000~82700膅50CrV螀196500蒀77200芇55CrSi羅203400袁77200薈60Si2MnA蚇200000蒂74100袃60Si2CrVA袀205800膆膂30W4Cr2V蚀205800聿薅1Cr13Ni2(414)羂200000螂77200膇3Cr13(420)羅200000蚃77200螃1Cr17Ni2(431)葿206000莄77300莃1Cr18Ni9(302),外力消除钢丝恢复原状,钢丝不产生永久残余变形所能承受的最大应力称为弹性极限。袄弹性极限高的钢丝弹力大,根据弹簧使用状态,影响弹力的弹性极限可分为扭转弹性极限(τe)和拉伸弹性极限(Re)两种。压缩拉伸螺旋弹簧用到扭转弹性极限,弹簧垫和板弹簧用到拉伸弹性极限。葿弹簧一项重要功能是吸收和储存能量,吸收和储存的能量称为变形能。弹簧的变形能与弹性极限的平方成正比(U=2τe2/2G或U=2Re2/2E),所以说弹性极限对弹簧特性有很大的影响。聿钢丝在拉伸试验中很难精确地测出其弹性极限,一般用屈服极限衡量弹性极限。羆屈服极限(ReL)指钢丝在拉伸过程中开始产生不可恢复的塑性变形时的最小应力。碳素弹簧钢丝屈服点非常不明显,%的残余变形时的应力作为屈服极限()。蚄钢丝在退火或固溶条件下,弹性极限和屈服极限很接近,经大减面率拉拔后或经淬火后的钢丝,由于内应力作用往往有很高的屈服极限,但弹簧极限却很低。只有经消除应力退火或回火处理后的钢丝弹性极限才接近屈服极限。蒀弹性极限一般与抗拉强度有一定比例关系。常见弹簧钢的拉伸弹性极限和扭转弹性极限如表2,芇表2弹性极限为抗拉强度的百分比(%)莆材料名称莅拉伸弹性极限薂扭转弹性极限蕿冷拉碳素弹簧钢丝螅60~75膅45~55荿油淬火回火碳素弹簧钢丝蚈80~90芄45~55袅油淬火回火65Mn蒁85~90肀50~60羈50CrV(油淬火回火)莂88~93蒂65~75膈55CrSi(油淬火回火)莇88~93肂65~75艿60Si2MnA芇78~86螇55~65袂1Cr13Ni2(414)莁65~70虿42~55膆3Cr13(420)薃65~75莂45~55螈1Cr17Ni2(431)蚅72~76莃50~55腿1Cr18Ni9(302)蚂65~75薆45~55薅0Cr17Ni7Al螃75~