Mikä on ruostumattoman teräksen vääntöjännitysjousen karkaisu- ja ajanhallintaalue muodostumisen jälkeen

Keskeisenä mekaanisena elastisena elementtinä, suorituskyky ruostumattomasta teräksestä valmistettu vääntöjännitysjousi liittyy suoraan mekaanisten laitteiden luotettavuuteen ja käyttöikäyn. Karkaisu muodostumisprosessin jälkeen on yksi ydinvaiheista jousen mekaanisten ominaisuuksien stabiilisuuden varmistamiseksi. Kohtuullisella karkaisulämpötilalla ja ajanhallinnalla on suuri merkitys jäännösjännityksen prosessoinnin poistamiseksi, kevään väsymyksen ja mekaanisten ominaisuuksien parantamiseksi.

Karkaisun rooli ja tarve
Karkaisu on lämmönkäsittelyprosessi kevään muodostumisen jälkeen. Päätarkoitus on poistaa kylmän prosessoinnin aikana syntynyt jäännösjännitys (kuten venytys ja vääntö muodostuminen). Jäännösjännityksen olemassaolo johtaa epävakaisiin jousen mitoihin, mekaanisten ominaisuuksien vaihteluihin ja jopa ennenaikaiseen väsymysmurtumaan. Lisäksi karkaisu voi myös parantaa materiaalin sitkeyttä, vähentää haurautta ja parantaa jousen väsymiskestävyyttä toistuvan kuormituksen alla.
Ruostumattomasta teräksestä valmistetuille materiaaleille, etenkin yleisesti käytettyjen austeniittisten ruostumattomien teräksien, kuten 304 ja 316, karkaisu auttaa vakauttamaan sen organisaatiorakennetta, estämään materiaalien suorituskyvyn heikkenemistä kylmän työn kovettumisen jälkeen ja varmistamaan, että joustava moduuli ja jousen vahvuus vastaavat suunnitteluvaatimuksia.

Ruostumattomasta teräksestä valmistettu jousen lämpötila -alue
Ruostumattomasta teräksestä valmistettujen vääntöjännitysjousien karkaisu lämpötilaa säädetään yleensä välillä 350 - 550 ℃. Erityinen lämpötilan valinta vaihtelee jousen ruostumattoman teräksen luokan, muodostumisprosessin ja levitysympäristön mukaan.
350 ℃ - 400 ℃: Soveltuu jousille, joilla on kevyt kylmäkäsittely, joka voi tehokkaasti vapauttaa työn kovettumisen stressin, välttää materiaalin liiallista viljastusta ja ylläpitää suurta voimaa ja kovuutta.
400 ℃ - 450 ℃: Tämä on yleisin karkaisu lämpötila -alue, ottaen huomioon jäännösjännityksen eliminointi ja mekaanisten ominaisuuksien optimointi. Suurin osa 304 ja 316 ruostumattomasta teräksestä valmistettuja lähteitä karkaistaan tällä lämpötila -alueella, jotta varmistetaan, että jousella on hyvä väsymysten käyttöikä ja mitat.
450 ℃ - 550 ℃: Soveltuu jousiin tai erityisiin seosmateriaaleihin korkean stressin tilassa. Korkeampi lämpötilan karkaisu voi edelleen parantaa sitkeyttä ja vähentää haurautta, mutta liian korkea lämpötila voi vähentää jousen joustavaa moduulia.
Jos karkaisulämpötila on liian alhainen, on vaikea poistaa jäännösjännityksen kokonaan ja vaikuttaa jousien suorituskyvyn stabiilisuuteen; Jos lämpötila on liian korkea, se voi aiheuttaa jousen lujuuden vähentymisen ja joustava suorituskyky vaurioituu, mikä vaikuttaa sen normaaliin käyttöön.

Karkaisuajan hallintastandardi
Karkaisuaika määritetään yleensä jousen koon, langan halkaisijan ja materiaalin paksuuden mukaan, yleensä välillä 15 minuuttia 60 minuuttia.
Jousille, joilla on hieno langan halkaisija (alle 1,0 mm), karkaisuaikaa säädetään enimmäkseen 15-30 minuutissa, jotta materiaalin liiallinen hehkutus ei ole liian pitkän ajan vuoksi.
Jouset, joiden langan halkaisija (1,0–3,0 mm) on yleensä karkaistu 30 - 45 minuutin ajan, jotta varmistetaan, että jännitys vapautuu kokonaan säilyttäen materiaalin kovuuden ja voimakkuuden.
Jouset, joissa on suurempi langan halkaisijat tai paksummat paksuus, vaativat 45 - 60 minuuttia sen varmistamiseksi, että lämpö siirretään tasaisesti jousen sisäpuolelle ja jäännösjännitys eliminoidaan kokonaan.
Riittämätön karkaisuaika voi aiheuttaa jousen sisällä olevan jäännösjännityksen vapautumista kokonaan, ja myöhemmässä käytössä voi tapahtua mittamuutoksia tai varhaisia väsymysmurtumia. Liian pitkä aika voi vaikuttaa materiaalin kovuuteen ja joustavaan moduuliin ja vähentää jousen kuormitusta kantavaa kapasiteettia.

Lämpötilan tasaisuus ja ilmakehän hallinta karkaisun aikana
Lämpötilan yhtenäisyys karkaisun aikana vaikuttaa suoraan jousen suorituskykyyn. Erittäin varmuutta lämpötilan ohjaamaa uunia käytetään varmistamaan, että jousi lämmitetään tasaisesti koko työkappaleen tilavuuden ajan paikallisten ylikuumenemis- tai lämpötilagradienttien välttämiseksi, jotka aiheuttavat stressipitoisuuden.
Karkaisuympäristö on yleensä ilma tai suojaava ilmapiiri (kuten typpi tai argoni). Suojaava ilmakehä voi tehokkaasti estää korkean lämpötilan hapettumisen ja pinnan hajottamisen, pitää jousen pinnan sileä ja materiaalin korroosiokestävä. Lääketieteen ja elektronisten teollisuudenalojen jousille, joilla on korkeat vaatimukset, suojaava ilmakehän karkaisu on yleinen prosessivalinta.

Suorituskyvyn testauksen merkitys karkaisun jälkeen
Karkaisun jälkeen on suoritettava sarja suorituskykykokeita sen varmistamiseksi, että kevät täyttää suunnitteluvaatimukset. Yleisiä testejä ovat jousen jäykkyystesti, mittastrateiliustesti, väsymysten elämänkoe ja pinnan kovuuskoe. Testaamalla palautetta, onko karkaisuprosessi tarkoituksenmukaista, lämpötilan ja ajanhallinta voidaan edelleen optimoida.
Väsymyselämätesti on erityisen tärkeä. Kohtuullisen karkaisun jälkeen ruostumattomasta teräksestä valmistettujen lähteiden väsymystehokkuus on parantunut merkittävästi, mikä voi täyttää korkean syklin syklisten kuormitusten vaatimukset ja sopeutua monimutkaisiin mekaanisiin ympäristöihin.