ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Материалы для упругих элементов и вопросы их изготовлеМатериалы для упругих элементов из "Расчёт упругих элементов машин и приборов (БР) " К материалу упругого элемента предъявляют различные требования в зависимости от назначения упругого элемента и условий его работы. [c.13] Прежде всего материал должен обеспечивать основные рабочие свойства упругого элемента — его упругость и прочность, и для этого соответствующие механические характеристики материала — предел упругости, предел текучести, предел прочности — должны быть достаточно высокими. Как правило, упругие элементы работают в условиях переменных напряжений, поэтому достаточно высоким должен быть и предел выносливости материала. [c.13] Для измерительных упругих элементов, к которым предъявляют специальные требования постоянства рабочих характеристик во времени, следует использовать материалы, обладающие высоким сопротивлением микропластическим деформациям, т. е. высоким пределом упругости. Чем выше предел упругости, тем в меньшей мере проявляются такие неупругие эффекты, как гистерезис, релаксация, ползучесть и т. п. [4]. [c.13] При работе упругого элемента в условиях высоких температур его материал должен быть достаточно термостойким. В тех случаях, когда упругий элемент соприкасается с агрессивной средой, он должен иметь достаточную коррозионную стойкость. Иногда существенно требование высокой или, наоборот, низкой электропроводности. [c.13] Большинство упругих элементов в процессе изготовления подвергается большим пластическим деформациям. Соответственно материал в исходном состоянии должен обладать высокой пластичностью. Удовлетворить всем многообразным и нередко противоречивым требованиям, предъявляемым к материалу упругого элемента, сложно. Поэтому часто приходится ограничиваться удовлетворением лишь наиболее важным требованиям. [c.13] Качество пружинного сплава определяется его способностью сопротивляться малым пластическим деформациям, которая характеризуется величиной предела упругости. Для повышения упругих и прочностных свойств материала применяют различные виды механической и термической обработки. [c.13] Яри механической обрайотке создается деформационный наклеп. Однако при этом в материале сохраняются большие остаточные напряжения, и сопротивление малым пластическим деформациям оказывается невысоким. Поэтому обычно наклеп сопровождается последующей термической обработкой в виде низкотемпературного отжига, в процессе которого остаточные напряжения снижаются. [c.14] К материалам, упрочняемым главным образом наклепом, относят латуни — медно-цинковые сплавы. Для упругих элементов используют латуни марок Л68, Л80, Л90 (ГОСТ 15527—70). [c.14] Латуни отличаются высокой пластичностью в мягком состоянии. Так, из латуни Л80 можно формовать сильфоны, изготовление которых сопровождается большими пластическими деформациями. В то же время упругие свойства латуней невысоки, а гистерезис, последействие, ползучесть значительны. При изготовлении латунных упругих элементов могут возникать большие остаточные напряжения, и для их уменьшения упругие элементы и полуфабрикаты рекомендуется отжигать при температуре t 270° С. [c.14] Упругие элементы обычно изготовляют из полуфабрикатов в виде листов, лент, проволоки, трубок. В табл. 1.1 приведены некоторые механические свойства цветных металлов, полученные при испытании полуфабрикатов.. [c.14] Углеродистые и легированные стали упрочняют закалкой с получением структуры мартенсита или пластической деформацией часто применяют оба вида упрочнения. Термообработка, которая обычно сочетается с предварительным деформационным наклепом, повышает прочность и сопротивление малым пластическим деформациям. [c.14] Из сталей, упрочняемых в основном закалкой с получением мартенсита, изготовляют упругие элементы сравнительно простых форм, например винтовые или плоские пружины круглого или прямоугольного сечения. Недостаточная пластичность этих сталей в закаленном состоянии, а также неизбежное коробление изделия при термической обработке препятствуют изготовлению упругих элементов сложных форм. [c.14] Углеродистые стали обладают невысокой релаксационной стойкостью, низкой прокаливаемостью, непригодны для работы при повышенных температурах. [c.17] Легирование повышает прочность и релаксационную стойкость стали. Марганцовые стали склонны к хрупкости при перегревах во время закалки кремнистые стали, как и углеродистые, обладают небольшой прокаливаемостью, и поэтому из них изготовляют пружины малого сечения. Высокими механическими свойствами, особенно в отношении усталостной прочности, обладают хромомарганцовые, хромованадиевые и хромокремне-марганцовые стали их применяют для пружин ответственного назначения, работающ,их в условиях переменных напряжений. [c.17] Высокой коррозионной стойкостью обладают стали 08Х18Н10Т и 12Х18Н9Т (ГОСТ 5632—72 ), применяемые для изготовления упругих элементов, работающих в агрессивных средах и при повышенных температурах (до 400° С). Эти стали немагнитны и хорошо свариваются. В отличие от других сталей они упрочняются деформационным наклепом. [c.17] Для изготовления винтовых и плоских пружин широко применяют высокоуглеродистую стальную пружинную проволоку (ГОСТ 9389—75) и ленту (ГОСТ 2283—69 ). Лента имеет высокую точность размеров, ее поверхность подвергается шлифованию и полированию, что повышает усталостную прочность ленты. Из ленты изготовляют упругие элементы простой формы, например некоторые плоские пружины. [c.17] Наиболее высокими технологическими и эксплуатационными свойствами обладают дисперсионно-твердеющие сплавы. В мягком состоянии эти материалы обладают высокой пластичностью, поэтому из них можно изготовить упругий элемент любой сложной формы. Во время термической обработки, которая называется старением или облагораживанием, происходит дисперсионное твердение материала, и он приобретает высокие упругие и прочностные свойства. [c.17] Особенностью дисперсионно-твердеющих сплавов является повышенное сопротивление микропластическим деформациям, поэтому упругие элементы из этих материалов обладают высокой релаксационной стойкостью. [c.17] Дисперсионно-твердеющие сплавы хорошо свариваются и паяются, немагнитны, стойки против коррозии во многих средах. [c.17] Вернуться к основной статье