影响涡卷弹簧疲劳强度的几个因素

　　1.屈服强度材料的屈服强度和疲劳限值之间有一定的关系。一般来说，材料的屈服强度越高，疲劳强度越高。因此，为了提高涡卷弹簧的疲劳强度，应尽量提高涡卷弹簧材料的屈服强度，或采用屈服强度与抗拉强度比值高的材料。对于相同的材料，细晶组织比粗、细晶组织具有更高的屈服强度。

　　2.表面状态下的大应力多发生在涡卷弹簧材料的表层，因此涡卷弹簧的表面质量对疲劳强度影响很大。涡卷弹簧材料在轧制、拉拔和轧制过程中产生的裂纹、缺陷和伤痕，往往是涡卷弹簧疲劳断裂的原因。表面粗糙度越小，应力集中越小，疲劳强度越高。材料表面粗糙度对疲劳限值的影响。随着表面粗糙度的增加，疲劳限值降低。在粗糙度相同的情况下，不同钢种、不同轧制方式的疲劳限值降低程度不同，如冷卷簧的降低程度小于热卷簧。由于钢制热卷簧及其热处理使涡卷弹簧材料表面因氧化而粗糙脱碳，降低了涡卷弹簧的疲劳强度。对材料表面进行研磨、压制、喷丸和滚压。可以提高涡卷弹簧的疲劳强度。

　　3.尺寸效应材料的尺寸越大，各种冷热加工工艺造成缺陷的可能性越高，表面缺陷的可能性也越大，会导致疲劳性能下降。因此，在计算涡卷弹簧的疲劳强度时，应考虑尺寸效应的影响。

　　4.冶金缺陷冶金缺陷是指非金属夹杂物、气泡、元素偏析等。表面存在的夹杂物是应力集中源，会导致夹杂物与基体界面过早产生疲劳裂纹。采用真空熔炼、真空浇注等措施可以大大提高钢的质量。

　　5.腐蚀介质涡卷弹簧在腐蚀介质中工作时，由于表面点蚀或表面晶界腐蚀，会逐渐膨胀，在变应力作用下导致断裂，成为疲劳源。例如，涡卷弹簧钢在淡水中工作的疲劳限值只有在空气中工作的10%~25%。腐蚀对涡卷弹簧疲劳强度的影响不仅与涡卷弹簧承受可变载荷的次数有关，还与其使用寿命有关。因此，在设计和计算受腐蚀影响的涡卷弹簧时，应考虑使用寿命。为了保证在腐蚀条件下工作的涡卷弹簧的疲劳强度，可以使用具有高耐腐蚀性的材料，如不锈钢和有色金属，或者保护层，如涂层、氧化、喷塑和喷漆。实践表明，镀镉可以大大提高涡卷弹簧的疲劳限值。

　　6.温度碳钢的疲劳强度从室温到120℃下降，从120℃到350℃再次上升，当温度高于350℃时再次下降。高温下没有疲劳限值。高温下工作的涡卷弹簧应考虑使用耐热钢。在低于室温的条件下，钢的疲劳限值增加。