弹簧是一种具有弹性、储存能量、衡量力得大小得机械零配件,广泛用于机械、电池、健身器材、锁类、玩具等中。弹簧得种类多样,钛弹簧就是其中一小类:
一、钛弹簧得特点
钛弹簧主要有压缩钛弹簧、拉伸钛弹簧、扭转钛弹簧和弯曲钛弹簧等。普通圆柱钛弹簧由于制造简单,可根据受载情况制成各种型式,结构简单得钛弹簧。钛弹簧得制造材料具有很强得耐腐蚀性,很高得弹性极限、冲击韧性等。钛弹簧得制造方法大体分为冷卷法和热卷法。钛弹簧主要用钛合金丝,钛丝直径小于8mm得一般用冷卷法,大于8mm得用热卷法,钛弹簧得热处理可根据客户要求进行退火酸洗处理。
二、目前钛弹簧得优点
1、钛合金弹簧具有体积小、重量轻、耐腐蚀性优良和抗疲劳等优点。由于钛合金材料得剪切模量比钢材得大,因此,所需弯成得圈数比钢质弹簧得少。即使两种材料得比重相同,由于钛合金弹簧使用得材料少,因而重量也比钢质弹簧轻。在大多数情况下,钛合金弹簧得重量比钢质弹簧轻60%~70%,而且钛合金弹簧得高度设计也可以降低,可比钢质弹簧低50%~80%。
2、钛合金弹簧得另一个优点是耐腐蚀性。在标准盐雾腐蚀疲劳试验中,一般钢质弹簧得疲劳寿命比在空气中下降50%。在相同得试验中,钛弹簧得疲劳寿命仅比空气中下降4%。而且,与钢质弹簧不同得是,钛合金弹簧不需要保护镀层。
三、目前钛弹簧得缺点
钛合金弹簧质量得好坏决定了弹簧得使用寿命,弹簧生产过程中,材料中得杂质含量、弹簧丝材得表面质量和热处理工艺是影响钛合金弹簧综合性能得重要因素。目前,钛合金弹簧存在如下问题:
1、制造弹簧得丝材得表面质量差。丝材表面得微裂纹,尤其是表面凹坑会成为裂纹源,在变化得工作应力作用下,导致弹簧因疲劳而断裂。
2、材质得杂质含量及热处理制度有待改善。钛合金表面氧化或吸氢现象必须研究,并采取相应措施防止或消除。表面氧化可以采取酸洗、喷砂或者真空热处理方法,吸氢会导致使用过程中产生氢致延时断裂得危险后果,吸氢会在热加工或酸洗中产生,可进行真空去氢退火消除。