你想到的是哪种合金?

选择合适的工业弹簧材料

应用工程师Justin Lawrence解释了不同合金在特定环境下的适用性。

当为工业应用选择弹簧时,一个主要的考虑因素是材料,这将决定弹簧对其工作环境的适用性。选择一个错误的,你可能面临一个昂贵的重新设计或修复工作的线。

在选择弹簧时,材料的选择范围从标准的碳素弹簧钢,到各种不锈钢,再到更奇特的镍铬合金。为了做出最适合您的应用的材料的明智决定,对每种合金的温度和耐腐蚀性能的良好了解是必不可少的。

耐温性

影响材料选择的第一个环境因素是温度。当弹簧在接近或超出其推荐的工作温度的环境中使用时,它可能会导致永久变形,或在极端寒冷的情况下,脆性断裂。

对于在环境温度下工作的应用,SAE 1070-1090碳回火钢™的121°C的最高推荐温度可能会很好地为您服务。这种标准材料在许多工业应用中被广泛使用。由于油回火马氏体组织,拉伸和屈服强度达到最大。

对于涉及高温的应用,17-7 Ph/C不锈钢提供高达343°C的最高推荐温度。弹簧性能是通过沉淀硬化条件C到条件CH900来实现的。

A286不锈钢,或Inconel 718是耐热合金的顶峰,拥有超过500°C的最高推荐温度。然而,这些材料的抗拉强度要低得多,这意味着在整个设计过程中仔细考虑是确保弹簧正常工作的关键。

对于极低的温度,例如在低温系统中,材料的选择同样重要。在这些应用中,300系列不锈钢或镍合金通常是首选。

耐蚀性

除了热损伤,腐蚀也会导致弹簧失效。当金属与周围环境发生反应时,就会发生腐蚀,这会导致最终失效的微观裂缝。

因此,腐蚀对碳钢来说是一个更重要的威胁,因为如果密封不当,碳钢很容易受到大气破坏。为了提高性能,17-7不锈钢具有类似的耐腐蚀性能,最高可达302不锈钢,同时提供优良的弹簧性能。316不锈钢由于其钼含量提供更高的耐腐蚀性,广泛应用于化学或海水应用。

高腐蚀性环境往往需要更多的保护,不锈钢提供。高性能合金,如铬镍铁合金和埃尔基罗伊是专门设计的,以生存在恶劣的环境。

成本效益

通过咨询在弹簧方面有丰富经验的紧固件和固定公司,设计师可以了解哪些选项是可用的,哪些是最合适和最经济的应用。然后,他们可以从专业的弹簧设计师的经验中获益,他们可以开发定制的弹簧,以满足所需的负载特性,并在最恶劣的环境中运行。

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