Comment résoudre l'influence de la température élevée sur les ressorts de torsion en acier inoxydable

Les conditions à haute température sont largement utilisées dans la fabrication industrielle, les moteurs automobiles, l'équipement métallurgique, les systèmes d'énergie thermique et d'autres applications. Dans ces environnements, ressorts de torsion en acier inoxydable Faire face à de nombreux défis tels que la dégradation des performances mécaniques, une réduction de la durée de vie de la fatigue et un risque accru de défaillance structurelle. Pour garantir la fiabilité des ressorts dans des environnements à haute température, des solutions systématiques doivent être adoptées à partir des aspects de la conception, de la sélection des matériaux, du processus et de la protection.

Optimisation de sélection des matériaux
Utiliser l'acier inoxydable résistant à la chaleur
L'acier inoxydable SUS304 traditionnel a une dégradation significative des performances supérieure à 300 ° C et ne convient pas aux conditions à long terme à haute température. Les matériaux suivants avec de meilleures performances à haute température peuvent être sélectionnés:
SUS316: contient du molybdène, a une résistance à l'oxydation plus forte et une résistance à la corrosion, adaptée aux environnements inférieurs à 400 ° C.
SUS631 (17-7ph): acier inoxydable durcissant les précipitations avec une excellente résistance et stabilité à haute température.
Inconel X-750: alliage à base de nickel, adapté à des températures extrêmement élevées supérieures à 600 ° C, avec des propriétés de relaxation anti-rouge et anti-stress.
Contrôle des états matériels
Utilisez des matériaux pré-durcis ou semi-durs après un traitement thermique pour améliorer la limite d'élasticité dans des conditions de température élevée et réduire le risque de déformation plastique.

Conception structurelle améliorée
Plage de contraintes de travail limitée
Dans un environnement à haute température, contrôlez l'angle de travail du ressort dans la limite élastique du matériau pour éviter de dépasser le point d'écoulement et provoquant une déformation permanente. Réglez raisonnablement le facteur de sécurité, généralement recommandé pour le contrôler en dessous de 50% ~ 60%.
Augmenter le nombre de virages efficaces
En augmentant le nombre de virages efficaces du ressort, la force par unité de virage est partagée, la concentration de contrainte par angle unitaire est réduite, la durée de vie de la fatigue est prolongée et la stabilité de déformation à haute température est améliorée.
Envisagez une compensation de dilatation thermique
Sous l'influence d'une expansion à haute température, le diamètre moyen, le dégagement de tangage et d'ajustement doivent être correctement réservés pendant la conception pour éviter les interférences ou la décalage causées par une expansion thermique et améliorer l'adaptabilité de la tolérance à l'assemblage.

Traitement thermique et procédé de soulagement du stress
Recuit de soulagement
Un traitement de vieillissement à basse température (comme 300 ° C × 1 ~ 2 heures) après la formation du ressort peut réduire considérablement le stress résiduel et améliorer la stabilité dimensionnelle à haute température.
Traitement de durcissement des précipitations
Pour les matériaux de 17-7ph, une résistance à la résistance et à la température plus élevées peut être obtenue grâce à un durcissement du traitement du traitement de la solution, et l'élasticité en torsion peut être empêchée de se décomposer rapidement en raison de la température élevée.
Contrôle du processus de traitement thermique à plusieurs étages
Développer un plan de traitement thermique progressif en fonction de la température d'utilisation, en tenant compte de la résistance et de la ténacité au plastique, et en veillant à ce que l'uniformité de la structure des matériaux et les propriétés mécaniques soient maintenues dans toute la plage de température.

Mesures de traitement et de protection en surface
Traitement électropolistique
L'électropolissage peut éliminer les micro-défets de surface, réduire les points de concentration de contrainte, améliorer la résistance à la fatigue, améliorer la résistance à l'oxydation et ralentir le taux de formation de la couche d'oxyde à haute température.
Revêtement inorganique ou revêtement en céramique
Vaporisez une couche de couche de protection inorganique résistante à haute température ou de film en céramique à la surface du ressort pour former une barrière physique, réduire les réactions de surface métallique à des températures élevées et améliorer la durabilité.
Traitement de la passivation
Après le décapage et la passivation, la densité et la stabilité du film de passivation de surface du ressort en acier inoxydable peuvent être améliorées, et la résistance à l'oxydation peut être maintenue pendant une longue période dans des environnements de corrosion à température moyenne et élevée.