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鈦彈簧與鋼彈簧性能的區(qū)別

發(fā)布時間:2022-11-11 丨 瀏覽次數:01165

目前使用較廣的彈簧材料是鋼,鋼具備較高的強度與彈性極限。但隨著鋼的強度和硬度增加,對應力集中的敏感性和恒定載荷作用下自發(fā)斷裂的傾向性也隨之增加;若硬度太低,彈簧復位能力就會降低,甚至失效,失去彈簧應有的功能。別看彈簧只是一個小零件,但無論是在飛機還是其他器件中,一旦斷裂失效,往往會引起某種器件或系統(tǒng)功能的喪失,甚至導致嚴重后果。因此,材質的好壞直接影響彈簧的壽命。

鈦彈簧與鋼彈簧性能區(qū)別

近年來,鈦合金因具有高比強度、低彈性模量、良好的耐蝕性,成為了彈簧材料的新選擇。

1、與鋼制彈簧相比,鈦制彈簧具有重量輕、體積小和共振頻率高等優(yōu)點,其密度和彈性模量只有鋼彈簧的一半,而強度卻幾乎與鋼彈簧一致。由于這些優(yōu)勢,在實際應用中可將鈦彈簧設計得比鋼彈簧直徑更小、圈數更少,重量也大大降低。

2、鈦彈簧的另一個優(yōu)點是耐腐蝕。在標準的鹽霧腐蝕疲勞測試中,普通鋼彈簧的疲勞壽命比空氣中的疲勞壽命降低了50%。在同一實驗中,鈦彈簧的疲勞壽命僅比空氣中的疲勞壽命降低了4%。此外,與鋼制彈簧不同,鈦制彈簧不需要保護涂層。

3、即使兩種材料的比重相同,鈦彈簧所使用的材料也較少,因此重量也比鋼彈簧輕。與傳統(tǒng)的鋼彈簧相比,鈦合金彈簧的重量可以減輕30%?60%,鈦合金彈簧的高度也可以降低,比鋼彈簧降低50%?80%。盡管這個重量并不多,但是對于比賽來說卻至關重要。重量輕意味著良好的機動性和快速加速。更重要的是,隨著使用時間的延長,傳統(tǒng)鋼制彈簧的線性會變差,而鈦合金彈簧的稠度始終不變,具有更好的舒適度和使用體驗。

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表:鈦制彈簧與鋼制彈簧各項性能比較

鈦合金彈簧的應用現狀

鈦合金彈簧在汽車行業(yè)應用廣泛,可用于發(fā)動機氣門彈簧、懸架彈簧上。鈦制彈簧已開始在一級方程式賽車上、競賽用摩托車以及高級的法拉利汽車上應用。在航天航空和化工領域,鈦合金彈簧也已有多年使用歷史。得益于鈦合金彈簧體積小、重量輕、耐蝕性好、抗疲勞等特點,今后在石油化工、冶金工業(yè)、采礦業(yè)和食品加工業(yè)等方面也將得到廣泛應用。

鈦彈簧常用材料

我們通常向客戶推薦TC4的鈦合金絲,因為它比TA1和TA2的鈦線更硬,并且相對更具彈性。但是,也要求使用15333鈦合金絲,這是目前制造鈦彈簧的較佳材料,但價格卻昂貴。因性價比高,客戶常使用TC4鈦絲作為彈簧。

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