Hvordan løse påvirkningen av høy temperatur på torsjonsfjærer i rustfritt stål

Høye temperaturforhold er mye brukt i industriell produksjon, bilmotorer, metallurgisk utstyr, termiske energisystemer og andre applikasjoner. I disse miljøene, Rustfritt stål torsjonsfjærer møte mange utfordringer som mekanisk ytelsesnedbrytning, redusert utmattelsens levetid og økt risiko for strukturell svikt. For å sikre påliteligheten av fjærer i miljøer med høy temperatur, må systematiske løsninger tas i bruk fra aspektene ved design, materialvalg, prosess og beskyttelse.

Materiell valgoptimalisering
Bruk varmebestandig rustfritt stål
Tradisjonell SUS304 rustfritt stål har betydelig ytelsesnedbrytning over 300 ° C og er ikke egnet for langsiktige høye temperaturforhold. Følgende materialer med bedre ytelse med høy temperatur kan velges:
SUS316: Inneholder molybden, har sterkere oksidasjonsresistens og korrosjonsmotstand, egnet for miljøer under 400 ° C.
SUS631 (17-7PH): nedbør herding rustfritt stål med utmerket høy temperaturstyrke og stabilitet.
Inconel X-750: Nikkelbasert legering, egnet for ekstreme høye temperaturer over 600 ° C, med anti-creep og anti-stress avslapningsegenskaper.
Materiell statskontroll
Bruk førherdede eller semi-harde materialer etter varmebehandling for å forbedre avkastningsstyrken under høye temperaturforhold og redusere risikoen for plastisk deformasjon.

Forbedret strukturell design
Begrenset arbeidsstrekkområde
Under høytemperaturmiljø, kontroller vårens arbeidsvinkel innenfor den elastiske grensen til materialet for å unngå å overskride avkastningspunktet og forårsake permanent deformasjon. Angi rimelig sikkerhetsfaktoren, som vanligvis anbefales å kontrollere den under 50%~ 60%.
Øk antall effektive svinger
Ved å øke antallet effektive svinger på fjæren, deles kraften per enhetsvending, stresskonsentrasjonen per enhetsvinkel reduseres, utmattelsens levetid utvides, og deformasjonsstabiliteten under høy temperatur forbedres.
Vurder termisk ekspansjonskompensasjon
Under påvirkning av ekspansjon med høy temperatur, må mellomdiameteren, tonehøyde og passning av klarering være riktig reservert under design for å unngå forstyrrelser eller misforhold forårsaket av termisk ekspansjon og forbedre tilpasningsevnen til monteringstoleranse.

Varmebehandling og stressavlastningsprosess
Forspenningsavlastning annealing
Aldringsbehandling med lav temperatur (for eksempel 300 ° C × 1 ~ 2 timer) etter vårdannelse kan redusere gjenværende stress betydelig og forbedre dimensjonsstabiliteten under høy temperatur.
Nedbør herdende behandling
For 17-7PH-materialer kan høyere styrke og temperaturmotstand oppnås gjennom løsningsbehandling aldring herding, og torsjonselastisitet kan holdes fra raskt forfallende på grunn av høy temperatur.
Multi-trinns varmebehandlingsprosesskontroll
Utvikle en faset varmebehandlingsplan basert på brukstemperaturen, under hensyntagen til styrke og plastisk seighet, og sikre at materialstrukturens enhetlighet og mekaniske egenskaper opprettholdes i hele temperaturområdet.

Overflatebehandling og beskyttelsestiltak
Elektropoleringsbehandling
Elektropolering kan eliminere overflatemikrodefekter, redusere stresskonsentrasjonspunkter, forbedre utmattelsesmotstanden, forbedre oksidasjonsmotstanden og bremse dannelseshastigheten for oksydlag med høy temperatur.
Uorganisk belegg eller keramisk belegg
Spray et lag med høy temperaturbestandig uorganisk beskyttende lag eller keramisk film på overflaten av fjæren for å danne en fysisk barriere, redusere metalloverflatereaksjoner ved høye temperaturer og forbedre holdbarheten.
Passivasjonsbehandling
Etter sylting og passivering kan tettheten og stabiliteten til overflatepassivasjonsfilmen i rustfritt stålfjær forbedres, og oksidasjonsmotstanden kan opprettholdes i lang tid i korrosjonsmiljøer med middels og høye temperaturer.