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                  氮氣彈簧的疲勞強度因素受哪些影響

                  文章出處:作者:人氣:發表時間:2011-5-6 17:44:07【

                   1.氮氣彈簧屈服強度材料的屈服強度和疲勞極限之間有一定的關系,一般來說,材料的屈服強度越高,疲勞強度也越高,因此,為了提高氮氣彈簧的疲勞強度應設法提高氮氣彈簧材料的屈服強度,或采用屈服強度和抗拉強度比值高的材料。對同一材料來說,細晶粒組織比粗細晶粒組織具有更高的屈服強度。
                  2.表面狀態最大應力多發生在氮氣彈簧材料的表層,所以氮氣彈簧的表面質量對疲勞強度的影響很大。氮氣彈簧材料在軋制、拉拔和卷制過程中造成的裂紋、疵點和傷痕等缺陷往往是造成氮氣彈簧疲勞斷裂的原因。
                    材料表面粗糙度愈小,應力集中愈小,疲勞強度也愈高。材料表面粗糙度對疲勞極限的影響。隨著表面粗糙度的增加,疲勞極限下降。在同一粗糙度的情況下,不同的鋼種及不同的卷制方法其疲勞極限降低程度也不同,如冷卷氮氣彈簧降低程度就比熱卷氮氣彈簧小。因為鋼制熱卷氮氣彈簧及其熱處理加熱時,由于氧化使氮氣彈簧材料表面變粗糙和產生脫碳現象,這樣就降低了氮氣彈簧的疲勞強度。
                    對材料表面進行磨削、強壓、拋丸和滾壓等。都可以提高氮氣彈簧的疲勞強度。
                  3.尺寸效應材料的尺寸愈大,由于各種冷加工和熱加工工藝所造成的缺陷可能性愈高,產生表面缺陷的可能性也越大,這些原因都會導致疲勞性能下降。因此在計算氮氣彈簧的疲勞強度時要考慮尺寸效應的影響。
                  4.冶金缺陷冶金缺陷是指材料中的非金屬夾雜物、氣泡、元素的偏析,等等。存在于表面的夾雜物是應力集中源,會導致夾雜物與基體界面之間過早地產生疲勞裂紋。采用真空冶煉、真空澆注等措施,可以大大提高鋼材的質量。
                  5.腐蝕介質氮氣彈簧在腐蝕介質中工作時,由于表面產生點蝕或表面晶界被腐蝕而成為疲勞源,在變應力作用下就會逐步擴展而導致斷裂。例如在淡水中工作的氮氣彈簧鋼,疲勞極限僅為空氣中的10%~25%。腐蝕對氮氣彈簧疲勞強度的影響,不僅與氮氣彈簧受變載荷的作用次數有關,而且與工作壽命有關。所以設計計算受腐蝕影響的氮氣彈簧時,應將工作壽命考慮進去。
                    在腐蝕條件下工作的氮氣彈簧,為了保證其疲勞強度,可采用抗腐蝕性能高的材料,如不銹鋼、非鐵金屬,或者表面加保護層,如鍍層、氧化、噴塑、涂漆等。實踐表明鍍鎘可以大大提高氮氣彈簧的疲勞極限。
                  6.溫度碳鋼的疲勞強度,從室溫到120℃時下降,從120℃到350℃又上升,溫度高于350℃以后又下降,在高溫時沒有疲勞極限。在高溫條件下工作的氮氣彈簧,要考慮采用耐熱鋼。在低于室溫的條件下,鋼的疲勞極限有所增加。

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