Jak rozwiązać wpływ wysokiej temperatury na skrętki ze stali nierdzewnej

Warunki w wysokiej temperaturze są szeroko stosowane w produkcji przemysłowej, silnikach samochodowych, sprzęcie metalurgicznym, systemach energii cieplnej i innych zastosowaniach. W tych środowiskach, Sprężyny skrętne ze stali nierdzewnej stawić czoła wielu wyzwaniom, takim jak mechaniczna degradacja wydajności, zmniejszony żywotność zmęczeniowa i zwiększone ryzyko niewydolności strukturalnej. Aby zapewnić niezawodność sprężyn w środowiskach o wysokiej temperaturze, należy zastosować systematyczne rozwiązania z aspektów projektowania, wyboru materiału, procesu i ochrony.

Optymalizacja wyboru materiału
Użyj odpornej na ciepło stali nierdzewnej
Tradycyjna stal nierdzewna SUS304 ma znaczącą degradację wydajności powyżej 300 ° C i nie nadaje się do długoterminowych warunków wysokiej temperatury. Można wybrać następujące materiały o lepszej wydajności w wysokiej temperaturze:
SUS316: zawiera molibdenum, ma silniejszą odporność na utlenianie i odporność na korozję, odpowiedni dla środowisk poniżej 400 ° C.
SUS631 (17-7ph): Stal nierdzewna stal nierdzewna o doskonałej wytrzymałości i stabilności o wysokiej temperaturze.
Inconel X-750: stop na bazie niklu, odpowiedni dla ekstremalnych wysokich temperatur powyżej 600 ° C, z właściwościami relaksacyjnymi anty-recept i stresem.
Kontrola stanu materialnego
Po obróbce cieplnej stosuj materiały wstępnie zahartowane lub pół-twarde, aby poprawić granicę plastyczności w warunkach wysokiej temperatury i zmniejszyć ryzyko odkształcenia tworzywa sztucznego.

Ulepszony projekt konstrukcyjny
Ograniczony zakres odkształcenia roboczego
W środowisku wysokiej temperatury kontroluj kąt pracy sprężyny w obrębie sprężystej granicy materiału, aby uniknąć przekroczenia punktu wydajności i powodowania trwałego odkształcenia. Racjonalnie ustaw współczynnik bezpieczeństwa, zwykle zalecany do kontrolowania go poniżej 50%~ 60%.
Zwiększ liczbę skutecznych zwrotów
Zwiększając liczbę efektywnych zakrętów sprężyny, siła na jednostkę jest wspólna, stężenie naprężenia na kąt jednostki jest zmniejszony, żywotność zmęczeniowa jest przedłużana, a stabilność deformacji w wysokiej temperaturze jest zwiększona.
Rozważ kompensację rozszerzalności termicznej
Pod wpływem ekspansji w wysokiej temperaturze średnica środkowa, prześwit i dopasowanie muszą być odpowiednio zarezerwowane podczas projektowania, aby uniknąć zakłóceń lub niedopasowania spowodowanego rozszerzeniem cieplnym i poprawy możliwości dostosowania tolerancji montażu.

Proces obróbki cieplnej i stresu
Wykorzystanie ulgi sprytu prądowego
Obróbka starzenia się o niskiej temperaturze (np. 300 ° C × 1 ~ 2 godziny) po tworzeniu wiosny może znacznie zmniejszyć naprężenie szczątkowe i poprawić stabilność wymiarów w wysokiej temperaturze.
Leczenie utwardzania opadów
W przypadku materiałów o 17-7PH wyższe odporność na wytrzymałość i temperaturę można osiągnąć poprzez stwardnienie starzenia obróbki roztworu, a elastyczność skrętna może być utrzymywana przed gwałtownym rozkładem z powodu wysokiej temperatury.
Wielostopniowe kontrola procesu oczyszczania ciepła
Opracuj etapowy plan obróbki cieplnej oparty na temperaturze użytkowania, biorąc pod uwagę wytrzymałość i wytrzymałość plastyczną oraz zapewnia, że ​​jednorodność struktury materiału i właściwości mechaniczne są utrzymywane w całym zakresie temperatur.

Środki leczenia powierzchni i ochrony
Obróbka elektropolingowa
Elektropolera może wyeliminować mikro-defecty powierzchniowe, zmniejszyć punkty stężenia naprężeń, poprawić odporność na zmęczenie, zwiększyć oporność na utlenianie i spowolnić szybkość tworzenia warstwy tlenku o wysokiej temperaturze.
Powłoka nieorganiczna lub powłoka ceramiczna
Spryskaj warstwę odpornej na wysoką temperaturę nieorganiczną warstwę ochronną lub folii ceramicznej na powierzchni sprężyny, aby utworzyć barierę fizyczną, zmniejszyć reakcje powierzchniowe metalu w wysokich temperaturach i poprawić trwałość.
Leczenie pasywacyjne
Po marynowaniu i pasywacji gęstość i stabilność folii pasywacyjnej powierzchniowej sprężyny ze stali nierdzewnej można poprawić, a odporność na utlenianie można utrzymać przez długi czas w środowiskach korozji średniej i wysokiej temperatury.