耐高温合金弹簧材料性能特点以及选型注意-中国工程机械网-chinagongcheng.com
普通碳素弹簧钢丝只适合常温工况,当工作环境温度升高,会出现刚度下降、弹力松弛加快的现象。在阀门、高温工装设备当中,就需要选用耐高温合金弹簧材料,常见硅铬弹簧钢、铬钒弹簧钢等合金。
合金弹簧钢材内部添加合金元素,提升高温条件下材料抗松弛能力,在规定温度区间,依旧可以维持相对稳定弹性性能。但耐高温也存在温度上限,超过材料允许高工作温度之后,材料剪切模量快速下降,蠕变速度急剧上升,弹簧会快速失效。
很多选型误区,是直接使用常温条件下材料力学参数去做高温工况计算。高温环境下,材料许用剪切应力、剪切模量都会发生改变,不能直接套用常温数据。设计高温工况弹簧,需要查阅对应温度条件下的材料性能参数,降低工作应力水平,预留更大安全余量。
除温度之外,还要考虑高温环境介质腐蚀。部分高温工况同时伴随氧化、腐蚀性气体,单纯耐高温弹簧钢也会被氧化腐蚀,这时还需要兼顾材料耐蚀性能。高温弹簧生产加工,热处理工艺要求严格,热处理参数直接决定终高温抗松弛表现,采购时不能只看外形尺寸,材料牌号与热处理状态需要明确。