Cómo resolver la influencia de la alta temperatura en los resortes de torsión de acero inoxidable

Las condiciones de alta temperatura se utilizan ampliamente en fabricación industrial, motores de automóviles, equipos metalúrgicos, sistemas de energía térmica y otras aplicaciones. En estos entornos, resortes de torsión de acero inoxidable Enfrentan muchos desafíos, como la degradación del rendimiento mecánico, la reducción de la vida de la fatiga y el mayor riesgo de falla estructural. Para garantizar la confiabilidad de los resortes en entornos de alta temperatura, se deben adoptar soluciones sistemáticas a partir de los aspectos del diseño, la selección de materiales, el proceso y la protección.

Optimización de selección de materiales
Use acero inoxidable resistente al calor
El acero inoxidable SUS304 tradicional tiene una degradación significativa del rendimiento por encima de 300 ° C y no es adecuado para condiciones de alta temperatura a largo plazo. Se pueden seleccionar los siguientes materiales con un mejor rendimiento de alta temperatura:
SUS316: contiene molibdeno, tiene resistencia a la oxidación más fuerte y resistencia a la corrosión, adecuada para ambientes inferiores a 400 ° C.
SUS631 (17-7ph): endurecimiento de precipitación endureciendo acero inoxidable con excelente resistencia y estabilidad de alta temperatura.
Inconel X-750: aleación a base de níquel, adecuada para temperaturas extremas altas superiores a 600 ° C, con propiedades de relajación anti-et-estrés.
Control de estado material
Use materiales prehardados o semi-duros después del tratamiento térmico para mejorar la resistencia al rendimiento en condiciones de alta temperatura y reducir el riesgo de deformación plástica.

Diseño estructural mejorado
Rango de tensión de trabajo limitado
Bajo un entorno de alta temperatura, controle el ángulo de trabajo del resorte dentro del límite elástico del material para evitar exceder el punto de rendimiento y causar deformación permanente. Establezca razonablemente el factor de seguridad, generalmente recomendado para controlarlo por debajo del 50%~ 60%.
Aumentar el número de giros efectivos
Al aumentar el número de giros efectivos del resorte, se comparte la fuerza por unidad de giro, se reduce la concentración de tensión por unidad de ángulo, se extiende la vida útil de la fatiga y se mejora la estabilidad de deformación a alta temperatura.
Considere la compensación de expansión térmica
Bajo la influencia de la expansión de alta temperatura, el diámetro medio, el liquidación y el espacio libre deben reservarse adecuadamente durante el diseño para evitar interferencias o desajusiones causadas por la expansión térmica y mejorar la adaptabilidad de la tolerancia al ensamblaje.

Tratamiento térmico y proceso de alivio del estrés
Recocido de alivio de pretensado
El tratamiento con envejecimiento a baja temperatura (como 300 ° C × 1 ~ 2 horas) después de la formación de primavera puede reducir significativamente el estrés residual y mejorar la estabilidad dimensional a alta temperatura.
Tratamiento de endurecimiento por precipitación
Para los materiales de 17-7pH, se puede lograr una mayor resistencia y resistencia a la temperatura a través del endurecimiento del envejecimiento del tratamiento de la solución, y la elasticidad torsional puede evitar que se descomponga rápidamente debido a la alta temperatura.
Control de procesos de tratamiento térmico de varias etapas
Desarrolle un plan de tratamiento térmico en función de la temperatura de uso, teniendo en cuenta la resistencia y la tenacidad plástica, y asegurando que la uniformidad de la estructura del material y las propiedades mecánicas se mantengan en todo el rango de temperatura.

Medidas de tratamiento y protección de la superficie
Tratamiento con electropulación
La electropulencia puede eliminar los micro defectos superficiales, reducir los puntos de concentración de estrés, mejorar la resistencia a la fatiga, mejorar la resistencia a la oxidación y ralentizar la tasa de formación de la capa de óxido de alta temperatura.
Recubrimiento inorgánico o revestimiento de cerámica
Rocíe una capa de capa protectora inorgánica resistente a alta temperatura o película de cerámica en la superficie de la primavera para formar una barrera física, reducir las reacciones de la superficie del metal a altas temperaturas y mejorar la durabilidad.
Tratamiento de pasivación
Después del encurtido y la pasivación, se puede mejorar la densidad y la estabilidad de la película de pasivación de la superficie del resorte de acero inoxidable, y la resistencia a la oxidación se puede mantener durante mucho tiempo en entornos de corrosión de temperatura media y alta. .