Como resolver a influência da alta temperatura nas molas de torção de aço inoxidável

As condições de alta temperatura são amplamente utilizadas em fabricação industrial, motores de automóveis, equipamentos metalúrgicos, sistemas de energia térmica e outras aplicações. Nesses ambientes, molas de torção de aço inoxidável enfrentam muitos desafios, como degradação do desempenho mecânico, vida útil reduzida da fadiga e aumento do risco de falha estrutural. Para garantir a confiabilidade das molas em ambientes de alta temperatura, as soluções sistemáticas devem ser adotadas a partir dos aspectos do design, seleção de materiais, processo e proteção.

Otimização de seleção de material
Use aço inoxidável resistente ao calor
O aço inoxidável SUS304 tradicional tem uma degradação significativa do desempenho acima de 300 ° C e não é adequada para condições de alta temperatura a longo prazo. Os seguintes materiais com melhor desempenho de alta temperatura podem ser selecionados:
SUS316: Contém molibdênio, possui mais forte resistência a oxidação e resistência à corrosão, adequadas para ambientes abaixo de 400 ° C.
SUS631 (17-7PH): Aço inoxidável de endurecimento por precipitação com excelente resistência e estabilidade de alta temperatura.
Inconel X-750: liga à base de níquel, adequada para altas temperaturas extremas acima de 600 ° C, com propriedades de relaxamento anti-Creep e anti-estresse.
Controle do estado material
Use materiais pré-endurecidos ou semi-hardes após o tratamento térmico para melhorar a força de escoamento em condições de alta temperatura e reduzir o risco de deformação plástica.

Projeto estrutural aprimorado
Faixa de tensão de trabalho limitada
Sob ambiente de alta temperatura, controle o ângulo de trabalho da mola dentro do limite elástico do material para evitar exceder o ponto de rendimento e causar deformação permanente. Defina razoavelmente o fator de segurança, geralmente recomendado para controlá -lo abaixo de 50%~ 60%.
Aumentar o número de voltas efetivas
Ao aumentar o número de voltas efetivas da mola, a força por unidade é compartilhada, a concentração de tensão por unidade de ângulo é reduzida, a vida útil da fadiga é prolongada e a estabilidade da deformação em alta temperatura é aumentada.
Considere compensação de expansão térmica
Sob a influência da expansão de alta temperatura, o diâmetro médio, a afinação e a folga do ajuste precisam ser reservados adequadamente durante o projeto para evitar interferências ou incompatibilidade causadas pela expansão térmica e melhorar a adaptabilidade da tolerância à montagem.

Processo de tratamento térmico e alívio do estresse
Prestress Relean Reconceling
O tratamento com envelhecimento de baixa temperatura (como 300 ° C × 1 ~ 2 horas) após a formação da mola pode reduzir significativamente o estresse residual e melhorar a estabilidade dimensional em alta temperatura.
Tratamento de endurecimento por precipitação
Para materiais de 17 a 7ph, maior resistência à resistência e temperatura pode ser alcançada através do endurecimento por envelhecimento do tratamento da solução, e a elasticidade torcional pode ser mantida por decaindo rapidamente devido à alta temperatura.
Controle do processo de tratamento térmico de vários estágios
Desenvolva um plano de tratamento térmico em fases com base na temperatura de uso, levando em consideração a resistência e a tenacidade plástica e garantindo que a uniformidade da estrutura do material e as propriedades mecânicas sejam mantidas em toda a faixa de temperatura.

Medidas de tratamento e proteção de superfície
Tratamento eletropolitedor
A eletropolição pode eliminar os micro-defeitos da superfície, reduzir os pontos de concentração de tensão, melhorar a resistência à fadiga, aumentar a resistência à oxidação e diminuir a taxa de formação da camada de óxido de alta temperatura.
Revestimento inorgânico ou revestimento de cerâmica
Pulverize uma camada de camada de proteção inorgânica resistente a alta temperatura ou filme de cerâmica na superfície da mola para formar uma barreira física, reduzir as reações da superfície metálica em altas temperaturas e melhorar a durabilidade.
Tratamento de passivação
Após a decapagem e passivação, a densidade e a estabilidade do filme de passivação da superfície da mola de aço inoxidável podem ser melhoradas e a resistência a oxidação pode ser mantida por um longo tempo em ambientes de corrosão de média e alta temperatura.