彈性疲勞強度的影響因素

　1、屈服強度材料的屈服強度與疲勞強度之間存在一定的關(guān)系，一般屈服強度越高，材料的疲勞強度也就越高，因此，要提高彈簧材料的疲勞強度，就應(yīng)設(shè)法增加彈簧材料的屈服強度，或采用屈服強度與抗拉強度之比高的材料。同一種材料，細小晶粒組織的屈服強度高于粗、細晶粒組織。

　　2、表面狀態(tài)應(yīng)力通常發(fā)生在彈簧材料的表面層，因此彈簧的表面質(zhì)量對疲勞強度有重要影響。在軋制、拉絲和卷制過程中，彈簧材料產(chǎn)生的裂紋、缺陷和損傷是導(dǎo)致彈簧疲勞斷裂的主要原因。

　　隨著材料表面粗糙度的減小，應(yīng)力集中程度減小，疲勞強度提高。材質(zhì)表面粗糙度影響疲勞性能。疲勞程度隨表面粗糙度增加而降低。相同粗糙度下，不同鋼種和不同卷制方式的疲勞減低程度不同，如冷卷彈簧減低程度比熱卷彈簧減??；由于鋼制熱卷彈簧及其熱處理加熱時，由于氧化而使材料表面變粗糙，產(chǎn)生脫碳現(xiàn)象，從而導(dǎo)致彈簧疲勞強度下降。

　　物料表面的研磨，強壓，拋丸和滾壓等。均能提高彈簧的疲勞強度。

　　3、尺寸效應(yīng)越大的材料，其出現(xiàn)缺陷的可能性就越大，因為各種冷加工和熱加工工藝，以及產(chǎn)生表面缺陷的可能性也就越大，這些原因都會導(dǎo)致疲勞性能降低。所以彈簧的疲勞強度計算應(yīng)考慮尺寸效應(yīng)的影響。

　　4、冶金缺陷冶金缺陷是指非金屬夾雜在材料中，如氣泡，元素偏析等。夾雜作為應(yīng)力集中的來源，存在于表面，它會在夾雜和基體界面之間引起疲勞裂紋。通過真空熔煉和真空澆注，可大幅度地提高鋼的質(zhì)量。

　　5、腐蝕介質(zhì)彈簧在腐蝕介質(zhì)中工作時，由于表面產(chǎn)生點蝕或腐蝕表面晶界，使其逐漸擴展，在變應(yīng)力作用下，會造成斷裂。舉例來說，在水中工作的彈簧鋼，疲勞程度只有空氣的10%~25%。銹蝕對彈簧疲勞強度的影響，不僅與彈簧受變荷載作用次數(shù)有關(guān)，還與其使用壽命有關(guān)。因此在設(shè)計計算受腐蝕影響的彈簧時，應(yīng)考慮工作壽命。

　　為保證在腐蝕性條件下工作的彈簧的疲勞強度，可采用耐腐蝕性較高的材料，如不銹鋼、非鐵金屬或表面加保護層，如鍍層、氧化、噴塑、涂料等。生產(chǎn)實踐證明，鍍鎘可明顯改善彈簧疲勞。

　　6、碳鋼的疲勞強度，在室溫至120℃之間下降，在120℃至350℃之間又上升，在350℃以上后又下降，在高溫下不會出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象。當彈簧在高溫下工作時，應(yīng)考慮采用耐熱鋼。降低室溫條件下，鋼的疲勞強度增大。