蝶形弹簧失效是由什么导致的?

作者: 来源: 发布于:2016-05-24 13:14:03

蝶形弹簧失效是由什么导致的?

1.加工产生裂纹。碟形弹簧由热锻加工成型,淬火+高温回火调质处理,喷丸强化处理表面,整个加工过程中会出现碟簧内部微裂纹,造成应力集中,在使用过程中若负载过大会加速碟簧疲劳失效甚至开裂。
2.热处理不合理。碟簧热处理时,调质处理,由于回火温度与回火后的冷却速度不当或出现偏差(譬如回火后的冷却速度过于缓慢),产生高温回火脆性;热处理表面出现脱碳现象,对蝶形弹簧的疲劳寿命产生不良影响,使蝶形弹簧的弹性极限和疲劳寿命恶化,有利于促成裂纹的形成。
3.由于材料成分不合理,成分偏析导致碟簧性能不均匀,例如,60Si2Mn作为碟簧材料时,含Si量偏低,降低蝶形弹簧屈服强度,导致零件提前发生脆变,甚至开裂;含P量偏高,则加剧钢的脆性倾向和成分偏析;而杂物的存在则分割了基体的连续性,成为裂纹敏感的区域,特别当分布于零件表面时,容易造成压力集中,为应力腐蚀开裂优先选择了通道。

4.长时间使用产生材料脆化。材料长时间使用,碟簧内部组织达到甚至超出其力学性能极限,造成脆化出现,过早产生疲劳失效。
5.应力腐蚀。碟簧工作时承受拉应力,当碟簧卸除载荷,其内部依然保持着残余拉应力,若碟簧长期工作在酸性液体或湿度较大环境,在拉应力作用下,溶液中的氢发生聚集,吸附在表面的空穴、腐蚀坑等缺陷处,使表面能或原子健的结合力降低,局部应力集中加剧,当裂纹的形核功大于裂纹尖端应力强度因子时,从而导致环境脆断微裂纹的形核和扩展,出现微裂纹,导致碟簧过早疲劳失效。



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