1. Il existe une certaine relation entre la limite d'élasticité et la limite de fatigue de la limite d'élasticité. En général, plus la limite d'élasticité du matériau est élevée, plus la résistance à la fatigue est élevée. Par conséquent, afin d'améliorer la résistance à la fatigue du ressort, la limite d'élasticité du matériau du ressort doit être améliorée. Ou utilisez un matériau avec une limite d'élasticité et un coefficient de résistance à la traction élevés. Pour le même matériau, la structure à grain fin a une limite d'élasticité plus élevée que la structure à grain grossier.
2. L'état de surface La contrainte maximale se produit dans la couche de surface du matériau de ressort, de sorte que la qualité de surface du ressort a une grande influence sur la résistance à la fatigue. Les défauts tels que les fissures, les défauts et les imperfections causés par le matériau du ressort pendant le laminage, l'étirage et le laminage sont souvent à l'origine de la rupture par fatigue du ressort.
Plus la rugosité de surface du matériau est faible, plus la concentration de contrainte est faible et plus la résistance à la fatigue est élevée. Effet de la rugosité de surface du matériau sur la limite de fatigue. Lorsque la rugosité de surface augmente, la limite de fatigue diminue. Dans le cas d'une même rugosité, différentes nuances d'acier et différentes méthodes d'enroulement présentent différents degrés de réduction de la limite de fatigue. Par exemple, le degré de réduction du ressort hélicoïdal froid est inférieur à celui du ressort hélicoïdal chaud. Du fait que le ressort hélicoïdal en acier et son traitement thermique sont chauffés, la surface du matériau de ressort est rendue rugueuse en raison de l'oxydation et de la décarburation, ce qui réduit la résistance à la fatigue du ressort.
La surface du matériau est broyée, pressée, grenaillée et laminée. Tout peut augmenter la résistance à la fatigue du ressort.
ressort comprimé
3. Effet de taille Plus la taille du matériau est élevée, plus la probabilité de défauts due aux divers processus de travail à froid et à chaud est élevée et plus le risque de défauts de surface est élevé, ce qui peut réduire la fatigue. Par conséquent, l'effet de l'effet de taille doit être pris en compte lors du calcul de la résistance à la fatigue du ressort.
4. Défauts métallurgiques Les défauts métallurgiques se rapportent à la ségrégation des inclusions non métalliques, des bulles et des éléments dans le matériau, et ainsi de suite. Les inclusions présentes sur la surface sont des sources de concentration de contraintes qui peuvent provoquer des fissures de fatigue prématurées entre les inclusions et l'interface du substrat. La fusion sous vide, la coulée sous vide et d'autres mesures peuvent grandement améliorer la qualité de l'acier.
5. Milieu corrosif Lorsque le ressort travaille dans un milieu corrosif, il devient une source de fatigue due à la corrosion par piqûres ou à la corrosion superficielle des joints superficiels, et il se dilate graduellement sous l'effet des contraintes et provoque des fractures. Par exemple, dans l'acier au printemps travaillant dans l'eau douce, la limite de fatigue n'est que de 10% à 25% dans l'air. L'effet de la corrosion sur la résistance à la fatigue du ressort n'est pas seulement lié au nombre de fois que le ressort est soumis à des charges variables, mais également à la durée de vie. Par conséquent, lors de la conception et du calcul du ressort affecté par la corrosion, la durée de vie doit être prise en compte.
Pour les ressorts fonctionnant dans des conditions corrosives, afin d'assurer leur résistance à la fatigue, des matériaux à haute résistance à la corrosion, tels que l'acier inoxydable, les métaux non ferreux ou les surfaces avec couches protectrices telles que placage, oxydation, pulvérisation et peinture, peuvent être utilisés . La pratique montre que le placage au cadmium peut considérablement augmenter la limite de fatigue du ressort.
6. Température La résistance à la fatigue de l'acier au carbone diminue de la température ambiante à 120 ° C et passe de 120 ° C à 350 ° C. Lorsque la température est supérieure à 350 ° C, elle diminue à nouveau et il n'y a pas de limite de fatigue à haute température. Pour les ressorts fonctionnant à des températures élevées, des aciers résistants à la chaleur devraient être envisagés. En dessous de la température ambiante, la limite de fatigue de l'acier augmente.
Pour des informations détaillées sur ces facteurs affectant la résistance à la fatigue, se référer aux informations pertinentes.
Les valeurs de σ-1 et τ-1 données dans le tableau général des matériaux se réfèrent aux données obtenues sur la surface lisse du matériau et dans le milieu aérien. Si les conditions de fonctionnement du ressort conçu ne sont pas compatibles avec les conditions ci-dessus, alors β-1 et τ-1 doivent être corrigés. La concentration des contraintes, les conditions de surface, la taille, la température, etc., et le facteur de concentration des contraintes K ((Kτ), le coefficient de surface K & szlig, le facteur de taille Kε, le coefficient de température Kt, etc. exprimé, et la limite de fatigue réelle est
''-1 = (K & szlig; KεKt / Kб) б'-1