弹簧的服役条件与性能要求
板弹簧的受力以反复弯曲应力为主,同时还承受冲击负荷与振动。板弹簧的棱角和中心孔处应力集中非常明显,其失效形式绝大多数是疲劳破坏。螺旋弹簧承受的应力主要是扭转应力,最大应力在螺旋弹簧的内表面。在动载荷作用下,弹簧的破坏形式是疲劳,疲劳源一般位于弹簧的内表面。因此,提高疲劳强度是提高弹簧使用寿命的主要方法。弹簧在交变载荷下工作,其破坏形式是疲劳断裂和由于塑性变形而失去弹簧的作用。
根据以上工作条件,弹簧钢应具有以下性能:
(1)高的弹性极限或屈服极限和高的屈强比,以保证弹簧有足够高的弹性变形能力,并能承受大的载荷。
(2)高的疲劳极限,以保证弹簧在长期的振动和交变应力作用下不产生疲劳破坏。
(3)为了满足成形需要和可能承受的冲击载荷,弹簧钢应具有一定的塑性和韧性。
此外,在一些高温及易腐蚀条件下工作的弹簧,还应具有良好的耐热性和耐蚀性。