設(shè)計(jì)圖紙時(shí)如何選擇材料

　　由于彈簧設(shè)計(jì)程序豐富且易于使用，大多數(shù)工程師都知道他們想要什么，并且知道在設(shè)計(jì)彈簧時(shí)如何將數(shù)字插入程序。許多工程師，盡管在冶金學(xué)方面受過良好教育，但對(duì)每種合金對(duì)彈簧應(yīng)用的適應(yīng)度并不十分了解。選擇用于彈簧的合金并不像原始金屬那樣自動(dòng)化。


在考慮使用什么（合金）材料時(shí)，至少有九個(gè)關(guān)鍵特點(diǎn)可以發(fā)揮作用。

1.電導(dǎo)率

彈簧通常起到雙重作用。它不僅可以作為彈簧，還可以承載電流。一種這樣的應(yīng)用是在儀器的針頭中。針的反應(yīng)既是彈簧的函數(shù)，也是流過彈簧的電流量的函數(shù)。

2.恒模數(shù)

對(duì)于某些合金，如果溫度太高或太低，彈簧力學(xué)功能會(huì)變?nèi)?。如果彈簧位于受溫度波?dòng)較大的裝置中，則必須選擇具有所謂的恒定模量的材料。

3.腐蝕性

許多彈簧用于海洋應(yīng)用，或更惡劣和非常腐蝕的環(huán)境。在這種情況下，可以選擇大約七種不同的不銹鋼。有的在淡水中工作，但不能在咸水中工作。有些能在鹽水中工作，但沒有更多的腐蝕環(huán)境。在這種情況下，可以使用一類稱為高鎳合金的彈簧鋼。

4.熱淬透力

一些彈簧鋼從熱處理中獲得“硬度”，而另一些彈簧鋼則通過壓縮鋼的壓縮模具獲得硬度。然而，許多從還原模具中獲得硬度的合金不能通過熱處理來硬化。制作彈簧或夾子時(shí)，如果使用預(yù)硬化鋼，鋼材會(huì)破裂或斷裂。在這種情況下，必須使用處于“軟”或退火狀態(tài)的鋼，然后在彈簧或夾子形成后將其硬化。

5.加熱元件

一些鋼本身用于加熱元件。在這種情況下，合金必須抵抗電流，以便強(qiáng)制通過它的電流將電線加熱到紅熱狀態(tài)。合金必須能夠抵抗這種加熱和冷卻，而不會(huì)以任何方式熔化或變形。

6.高壓力

當(dāng)我們還是孩子的時(shí)候，我們會(huì)用鉛筆纏繞一些銅線制作彈簧。但是一旦我們完成了彈簧，很難在沒有變形的情況下將它從鉛筆上取下來！彈簧的偏轉(zhuǎn)能力然后恢復(fù)到原來的形狀取決于特定合金能夠承受多大的應(yīng)力。有時(shí)彈簧必須偏轉(zhuǎn)很長(zhǎng)一段時(shí)間然后恢復(fù)到原來的大小。為了能夠做到這一點(diǎn)，要求彈簧能夠抵抗高應(yīng)力。

7.磁

彈簧通常用于敏感儀器環(huán)境中。當(dāng)在這些應(yīng)用中使用時(shí)，彈簧可以沒有磁力。由于許多彈簧鋼絲通過強(qiáng)制形變而發(fā)生變化，因此它們通常會(huì)吸收磁力。例如，在其自然狀態(tài)下，302不銹鋼是完全非磁力的。事實(shí)上，由于這種磁力，許多工程師質(zhì)疑我們不銹鋼彈簧的真實(shí)度。事實(shí)上，材料開始是非磁力的，但當(dāng)強(qiáng)行進(jìn)行形變時(shí)，它會(huì)吸收磁力。如果彈簧是完全非磁力的，則必須由專門設(shè)計(jì)為彈簧回火和非磁力的合金制成。

8.可鍍性

當(dāng)彈簧處于輕微腐蝕環(huán)境（例如外部應(yīng)用）時(shí)，彈簧必須具有耐腐蝕且價(jià)格低廉。這需要在形成后進(jìn)行電鍍的彈簧。然而，一些材料比其他材料更多孔，并且當(dāng)電鍍時(shí)，氫（最小的原子）可以進(jìn)入材料的多孔表面并引起微裂紋。這些隨后變成更大的裂縫，并且需要在電鍍時(shí)選擇較少孔的材料。

9.溫度

有時(shí)彈簧必須由能夠承受高溫的合金制成。例如，烤箱門上的彈簧必須能夠承受來自烤箱的熱量而不會(huì)“放松”。實(shí)際上，許多烤箱的功率都非常高，需要能夠保持其功能的彈簧，這樣做可以延長(zhǎng)使用壽命。


　　在彈簧制造中，我們有能力制造幾乎任何形狀和類型的彈簧，各種彈簧鋼，具有不同的特點(diǎn)，適用于各種設(shè)備。