弹簧钢切变模量G
(2011-07-14 17:57:35)
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杂谈 |
标准值
G=8×104MPa
弹簧材料
60Si2MnA经450℃回火处理后的切变模量83160MPa与传统的8×104MPa相比就可使弹簧的变形量相差约3.95%;而与GB/T1239.6-92中规定的78×103N/mm2则相差6.62%。如果弹簧材料为铬钒钢,如50CrVA,取其600℃回火时(硬度约为47.5HRc)的切变模量G值为86600MPa[6]G=8×104MPa和78×103N/mm2相比较,分别相差8.25%和11.03%。亦即,当弹簧材料、钢丝直径、弹簧中径、有效圈数以及结构、载荷等都保持不变时,只是由于材料经过热处理后的切变模量值改变,将使弹簧的变形量早在设计计算时就已产生了先天性误差3.95%或6.62%,甚至更达8.25%或11.03%。这个误差并不是由于弹簧尺寸和材料内部的组织不均匀所造成的,而是人为的误处理或忽略了热处理对材料切变模量的影响。因为,切变模量不仅仅是材料本身固有的特性,而且还与热处理状态有关,并决定弹簧的变形量与载荷之间的关系。为此,笔者认为,在对特性线要求较高的螺旋弹簧进行设计计算时,似应根据弹簧的服役条件,如工作温度、载荷等,且考虑热处理对其切变模量的影响。即按热处理后的弹簧材料的切变模量取值,而不是传统的给定值。即使对于特性线要求不高的螺旋弹簧来说,也不该不考虑弹簧经过热处理后的切变模量的变化。至于具体应取何值,这主要根据弹簧的工作条件、载荷性质等确定。一般情况下,弹簧需经淬火加中温回火处理。按GB/T1239.6-92规定,热处理45HRc~50HRc。只要在相应的回火温度和硬度要求范围内选取切变模量