ເຫຼັກສະແຕນເລດທີ່ເຂັ້ມແຂງທີ່ສຸດແມ່ນຫຍັງ?
ການກໍານົດ "ທີ່ເຂັ້ມແຂງທີ່ສຸດ" ສະແຕນເລດແມ່ນບໍ່ກົງໄປກົງມາຍ້ອນວ່າມັນອາດຈະເບິ່ງຄືວ່າ. ຄວາມເຂັ້ມແຂງສາມາດອ້າງອີງເຖິງຄຸນສົມບັດທີ່ແຕກຕ່າງກັນຫຼາຍ: ຄວາມແຮງ tensile[^ 1] (ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການຖືກດຶງອອກຈາກກັນ), ຄວາມເຂັ້ມແຂງຜົນຜະລິດ (ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການຜິດປົກກະຕິຖາວອນ), ຄວາມແຂງ[^ 2] (ຄວາມຕ້ານທານກັບການຫຍໍ້ໜ້າ), ຫຼືຄວາມເຂັ້ມແຂງ fatigue (ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການທໍາລາຍພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນຊ້ໍາຊ້ອນ). ປະເພດທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງສະແຕນເລດ excel ໃນລັກສະນະທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງຄວາມເຂັ້ມແຂງ, ເຮັດໃຫ້ "ເຂັ້ມແຂງທີ່ສຸດ" ທາງເລືອກສູງຂຶ້ນກັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສະເພາະໃດຫນຶ່ງແລະປະເພດຂອງຜົນບັງຄັບໃຊ້ທີ່ມັນຕ້ອງການທົນທານ.
"ທີ່ເຂັ້ມແຂງທີ່ສຸດ" ສະແຕນເລດແມ່ນຂຶ້ນກັບຄໍານິຍາມສະເພາະຂອງຄວາມເຂັ້ມແຂງທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ. ໂດຍທົ່ວໄປ, martensitic ແລະ precipitation-ແຂງ (PH) ສະແຕນເລດບັນລຸໄດ້ tensile ທີ່ສູງທີ່ສຸດແລະ ຄວາມເຂັ້ມແຂງຜົນຜະລິດ[^ 3]s, ມັກຈະຜ່ານການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນ, ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຕ້ອງການທີ່ສຸດ ຄວາມແຂງ[^ 2] ແລະການຕໍ່ຕ້ານການສວມໃສ່. ສະແຕນເລດ Duplex ສະຫນອງຄວາມສົມດູນທີ່ດີຂອງຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງແລະການຕໍ່ຕ້ານ corrosion ທີ່ດີເລີດ. Austenitic ສະແຕນເລດເຊັ່ນ: 304 ແລະ 316, ໃນຂະນະທີ່ບໍ່ແຂງແຮງເທົ່າກັບລະດັບ PH ຫຼື martensitic, ສາມາດບັນລຸຄວາມເຂັ້ມແຂງທີ່ສໍາຄັນໂດຍຜ່ານການເຮັດວຽກເຢັນ, ເຮັດໃຫ້ພວກເຂົາເຫມາະສົມສໍາລັບພາກຮຽນ spring ແລະ fasteners. ເພາະສະນັ້ນ, "ທີ່ເຂັ້ມແຂງທີ່ສຸດ" ແມ່ນສິ່ງທີ່ດີທີ່ສຸດທີ່ຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການກົນຈັກແລະສິ່ງແວດລ້ອມຂອງສິ່ງທ້າທາຍດ້ານວິສະວະກໍາສະເພາະ.
I've often had clients ask for "the strongest" ສະແຕນເລດໂດຍບໍ່ໄດ້ລະບຸວ່າພວກເຂົາຕ້ອງການຄວາມເຂັ້ມແຂງປະເພດໃດ. It's a bit like asking for "the fastest" ລົດໂດຍບໍ່ບອກວ່າເຈົ້າໝາຍເຖິງລົດລາກ, ຕິດຕາມຝຸ່ນ, ຫຼືການນໍາທາງການຈະລາຈອນໃນຕົວເມືອງ. ແຕ່ລະປະເພດຂອງສະແຕນເລດມີໂດເມນຂອງຕົນເອງທີ່ມັນສະຫວ່າງແທ້ໆ.
ການກໍານົດຄວາມເຂັ້ມແຂງ
It's more complex than a single number.
ຄວາມເຂັ້ມແຂງໃນວິທະຍາສາດວັດສະດຸກວມເອົາຄຸນສົມບັດຕ່າງໆນອກເຫນືອຈາກພຽງແຕ່ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການທໍາລາຍ. ຄວາມແຮງ tensile ວັດແທກຄວາມກົດດັນສູງສຸດທີ່ວັດສະດຸສາມາດທົນໄດ້ກ່ອນທີ່ຈະແຕກຫັກ, ໃນຂະນະທີ່ ຄວາມເຂັ້ມແຂງຜົນຜະລິດ[^ 3] ຊີ້ບອກເຖິງຄວາມກົດດັນທີ່ມັນເລີ່ມຜິດປົກກະຕິຢ່າງຖາວອນ. ຄວາມແຂງ ອະທິບາຍຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການປ່ຽນຮູບຕາມທ້ອງຖິ່ນ, ເຊັ່ນ: ການຂູດຫຼືຫຍໍ້ຫນ້າ. ເມື່ອຍລ້າ, ທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບອົງປະກອບພາຍໃຕ້ການໂຫຼດ cyclic ເຊັ່ນ springs, refers to the material's ability to withstand repeated stress cycles without failure. "ທີ່ເຂັ້ມແຂງທີ່ສຸດ" ສະແຕນເລດແມ່ນຫນຶ່ງທີ່ດີທີ່ສຸດຕອບສະຫນອງການປະສົມປະສານສະເພາະຂອງເຫຼົ່ານີ້ ຄວາມຕ້ອງການກົນຈັກ[^ 4] ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ໃຫ້.
ໃນເວລາທີ່ພວກເຮົາສົນທະນາກ່ຽວກັບ "ຄວາມເຂັ້ມແຂງ" ໃນວັດສະດຸ, we're really looking at several different, ແຕ່ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ, ລັກສະນະ. It's important to differentiate these to select the right material.
1. ຄວາມເຂັ້ມແຂງ tensile ແລະຄວາມເຂັ້ມແຂງຜົນຜະລິດ
ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການດຶງແລະການງໍແບບຖາວອນ.
| ຄຸນສົມບັດຄວາມເຂັ້ມແຂງ | ນິຍາມ | ຄວາມສໍາຄັນສໍາລັບ Springs | ວິທີການສະແຕນເລດສາມາດບັນລຸລະດັບສູງເຫຼົ່ານີ້ |
|---|---|---|---|
| ຄວາມເຂັ້ມແຂງ tensile | ຄວາມກົດດັນສູງສຸດທີ່ວັດສະດຸສາມາດທົນໄດ້ກ່ອນທີ່ຈະແຕກ. | ສໍາຄັນສໍາລັບການປ້ອງກັນກະດູກຫັກພາຍໃຕ້ການໂຫຼດທີ່ຮ້າຍກາດ. | Martensitic: ການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນ. PH: ອາຍຸແຂງ. Austenitic: ເຮັດວຽກເຢັນ. |
| ຄວາມເຂັ້ມແຂງຜົນຜະລິດ | ຄວາມກົດດັນທີ່ວັດສະດຸເລີ່ມຜິດປົກກະຕິຢ່າງຖາວອນ (ຜົນຜະລິດ). | ປ້ອງກັນການ springs ຈາກການສູນເສຍຮູບຮ່າງຂອງເຂົາເຈົ້າຫຼືການນໍາໃຊ້ແບບຖາວອນ "ຊຸດ." | Martensitic: ການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນ. PH: ອາຍຸແຂງ. Austenitic: ເຮັດວຽກເຢັນ. |
| Ductility | ຄວາມສາມາດທີ່ຈະ deform plastically ໂດຍບໍ່ມີການແຕກຫັກ. | ອະນຸຍາດໃຫ້ສ້າງຮູບຮ່າງຂອງພາກຮຽນ spring ສະລັບສັບຊ້ອນໂດຍບໍ່ມີການ cracking. | ແຕກຕ່າງກັນໄປຕາມປະເພດ; austenitic ແມ່ນ ductile ຫຼາຍ, martensitic ຫນ້ອຍລົງ. |
| ຄວາມແຂງ | ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການຜິດປົກກະຕິຂອງພາດສະຕິກທ້ອງຖິ່ນ (e.g., ຫຍໍ້ໜ້າ, ຮອຍຂີດຂ່ວນ). | ປະກອບສ່ວນ ການຕໍ່ຕ້ານການສວມໃສ່[^ 5] ແລະຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ຄວາມເສຍຫາຍດ້ານ. | Martensitic: ການດັບໄຟແລະ tempering. PH: ຝົນຕົກໜັກ. |
ເຫຼົ່ານີ້ມັກຈະເປັນມາດຕະການຕົ້ນຕໍໃນເວລາທີ່ວິສະວະກອນຮ້ອງຂໍໃຫ້ມີ "ທີ່ເຂັ້ມແຂງ" ວັດສະດຸ.
- ຄວາມເຂັ້ມແຂງ tensile: ນີ້ແມ່ນຄວາມກົດດັນສູງສຸດທີ່ວັດສະດຸສາມາດທົນໄດ້ໃນຂະນະທີ່ຖືກຍືດຫຼືດຶງກ່ອນທີ່ມັນຈະແຕກຫຼືກະດູກຫັກ. It's a measure of its ultimate strength.
- ຄວາມເຂັ້ມແຂງຜົນຜະລິດ: ນີ້ແມ່ນຄວາມກົດດັນທີ່ວັດສະດຸເລີ່ມຕົ້ນທີ່ຈະຜິດປົກກະຕິຢ່າງຖາວອນ. ເກີນຈຸດນີ້, ອຸປະກອນການຈະບໍ່ກັບຄືນສູ່ຮູບຮ່າງເດີມຂອງມັນເມື່ອຄວາມກົດດັນຖືກໂຍກຍ້າຍ. ສໍາລັບພາກຮຽນ spring, ການຮັກສາຄວາມຍືດຍຸ່ນແລະການປ້ອງກັນຊຸດຖາວອນແມ່ນມີຄວາມ ສຳ ຄັນຫຼາຍ, ດັ່ງນັ້ນ ຄວາມເຂັ້ມແຂງຜົນຜະລິດ[^ 3] ເປັນຊັບສິນທີ່ສໍາຄັນ.
- ເຫຼັກສະແຕນເລດບັນລຸຄວາມທົນທານ/ຄວາມແຮງຂອງຜົນຜະລິດສູງແນວໃດ:
- ເຮັດວຽກເຢັນ: ເກຣດ Austenitic (ມັກ 304 ແລະ 316) ໂດຍປົກກະຕິແມ່ນໄດ້ຮັບການສ້າງຄວາມເຂັ້ມແຂງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໂດຍຜ່ານ ເຮັດວຽກເຢັນ[^ 6] (e.g., ແຕ້ມເສັ້ນຜ່ານຕາຍ). ຂະບວນການນີ້ຈັດໂຄງສ້າງຂອງຜລຶກ, ເຮັດໃຫ້ວັດສະດຸແຂງແລະແຂງແຮງ. ນີ້ແມ່ນວິທີການສະແຕນເລດສ່ວນໃຫຍ່ໄດ້ຮັບຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງເຂົາເຈົ້າ.
- ການຮັກສາຄວາມຮ້ອນ: Martensitic ແລະ Precipitation-Hardening (PH) ສະແຕນເລດບັນລຸຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງຂອງເຂົາເຈົ້າໂດຍຜ່ານການຕ່າງໆ ການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນ[^ 7] ຂະບວນການ, ເຊິ່ງກ່ຽວຂ້ອງກັບການແຂງຕົວ ແລະການເສື່ອມ ຫຼືຄວາມແກ່. ນີ້ສ້າງຄວາມແຕກຕ່າງກັນ ໂຄງປະກອບຈຸລະພາກ[^ 8]s ທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງໂດຍທົ່ວໄປຫຼາຍ.
ໃນເວລາທີ່ການອອກແບບ springs, I'm always focused on ຄວາມເຂັ້ມແຂງຜົນຜະລິດ[^ 3]. A spring that doesn't return to its original position is a failed spring, ບໍ່ວ່າຄວາມສູງສຸດຂອງມັນສູງປານໃດ ຄວາມແຮງ tensile[^ 1].
2. ຄວາມແຂງ
ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ຄວາມເສຍຫາຍດ້ານ.
| ຊັບສິນ | ນິຍາມ | ຄວາມກ່ຽວຂ້ອງຂອງ Springs | ປະເພດສະແຕນເລດ & ເຮັດແນວໃດພວກເຂົາບັນລຸຄວາມແຂງສູງ |
|---|---|---|---|
| ຄວາມແຂງ | ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການຜິດປົກກະຕິຂອງພາດສະຕິກທ້ອງຖິ່ນ, ເຊັ່ນ: ການຂູດຫຼືຫຍໍ້ຫນ້າ. | ປັບປຸງ ການຕໍ່ຕ້ານການສວມໃສ່[^ 5] ແລະປ້ອງກັນຄວາມເສຍຫາຍຂອງພື້ນຜິວທີ່ອາດຈະນໍາໄປສູ່ຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງ fatigue. | Martensitic: quenching ແລະ tempering ສົ່ງຜົນໃຫ້ສູງຫຼາຍ ຄວາມແຂງ[^ 2]. |
| PH: ການແຂງຕົວຂອງຝົນເຮັດໃຫ້ຝົນຕົກຫນັກພາຍໃນມາຕຣິກເບື້ອງ. | |||
| Austenitic: ການເຮັດວຽກເຢັນເພີ່ມຂຶ້ນ ຄວາມແຂງ[^ 2], ແຕ່ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວຕ່ໍາກວ່າ Martensitic/PH. |
ຄວາມແຂງແມ່ນລັກສະນະທີ່ສໍາຄັນອີກອັນຫນຶ່ງຂອງຄວາມເຂັ້ມແຂງ, ໂດຍສະເພາະສໍາລັບ ການຕໍ່ຕ້ານການສວມໃສ່[^ 5] ຫຼືໃນເວລາທີ່ພາກຮຽນ spring ອາດຈະຂັດກັບອົງປະກອບອື່ນໆ.
- ການວັດແທກ: ຄວາມແຂງກະດ້າງມັກຈະຖືກວັດແທກຢູ່ໃນເກັດເຊັ່ນ Rockwell (HRC), Brinell (HB), ຫຼື Vickers (HV).
- ຄວາມສໍາຄັນສໍາລັບ Springs: Hardness contributes to a spring's ການຕໍ່ຕ້ານການສວມໃສ່[^ 5] ແລະຄວາມສາມາດໃນການທົນຕໍ່ຄວາມເສຍຫາຍຂອງພື້ນຜິວ. ຄວາມບໍ່ສົມບູນຂອງພື້ນຜິວສາມາດເຮັດຫນ້າທີ່ເປັນຈຸດສຸມໃສ່ຄວາມກົດດັນ, ອາດຈະເຮັດໃຫ້ຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງຄວາມເມື່ອຍລ້າກ່ອນໄວອັນຄວນ.
- ວິທີການສະແຕນເລດສາມາດບັນລຸຄວາມແຂງສູງ:
- Martensitic Stainless Steels: ຊັ້ນຮຽນເຫຼົ່ານີ້ (e.g., 420, 440ຄ) ໄດ້ຖືກອອກແບບໂດຍສະເພາະເພື່ອໃຫ້ແຂງໂດຍຜ່ານ ການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນ[^ 7] (quenching ແລະ tempering) ເພື່ອບັນລຸໄດ້ສູງຫຼາຍ ຄວາມແຂງ[^ 2] ລະດັບ. ນີ້ເຮັດໃຫ້ພວກເຂົາເຫມາະສົມສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກເຊັ່ນມີດ, ເຄື່ອງມືການຜ່າຕັດ, ແລະອົງປະກອບທີ່ທົນທານຕໍ່ການສວມໃສ່ທີ່ແນ່ນອນ.
- ຝົນ-ແຂງ (PH) ສະແຕນເລດ: ໂລຫະປະສົມເຫຼົ່ານີ້ (e.g., 17-4 PH, 15-5 PH) ມີອົງປະກອບເຊັ່ນ: ທອງແດງ, ອາລູມິນຽມ, ຫຼື titanium ທີ່ປະກອບເປັນ precipitates ກ້ອງຈຸລະທັດໃນລະຫວ່າງການ "ຜູ້ສູງອາຍຸ" ການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນ[^ 7]. precipitates ເຫຼົ່ານີ້ຂັດຂວາງການເຄື່ອນໄຫວ dislocation, ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍທັງສອງ ຄວາມແຂງ[^ 2] ແລະຄວາມເຂັ້ມແຂງ.
- ວຽກເຢັນ (Austenitic): ໃນຂະນະທີ່ບໍ່ຍາກເທົ່າກັບລະດັບ martensitic ຫຼື PH, ເຫຼັກສະແຕນເລດ austenitic (304, 316) ສາມາດບັນລຸທີ່ສໍາຄັນ ຄວາມແຂງ[^ 2] ຜ່ານ ເຮັດວຽກເຢັນ[^ 6].
ສໍາລັບພາກຮຽນ spring, ພວກເຮົາມັກຈະດຸ່ນດ່ຽງຄວາມແຂງກັບຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບລະດັບທີ່ແນ່ນອນຂອງ ductility[^ 9] ດັ່ງນັ້ນສາຍສາມາດຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໂດຍບໍ່ມີການ cracking.
3. ຄວາມແຂງແຮງຂອງຄວາມເມື່ອຍລ້າ
ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການໂຫຼດຊ້ໍາຊ້ອນ.
| ຄຸນສົມບັດຄວາມເຂັ້ມແຂງ | ນິຍາມ | ຄວາມສໍາຄັນສໍາລັບ Springs | ປະເພດສະແຕນເລດ & ເຮັດແນວໃດພວກເຂົາບັນລຸຄວາມເຂັ້ມແຂງຄວາມເມື່ອຍລ້າສູງ |
|---|---|---|---|
| ຄວາມແຂງແຮງຂອງຄວາມເມື່ອຍລ້າ | ຄວາມກົດດັນສູງສຸດທີ່ວັດສະດຸສາມາດທົນທານຕໍ່ຈໍານວນຮອບວຽນທີ່ກໍານົດໄວ້ໂດຍບໍ່ມີການລົ້ມເຫຼວ. | ສໍາຄັນຢ່າງແທ້ຈິງ: Springs ຖືກອອກແບບມາສໍາລັບການໂຫຼດ cyclic, ດັ່ງນັ້ນຄວາມຕ້ານທານຄວາມເມື່ອຍລ້າ dictates lifespan ຂອງເຂົາເຈົ້າ. | ສະແຕນເລດທັງຫມົດ: ເພີ່ມປະສິດທິພາບຜ່ານ ເຮັດວຽກເຢັນ[^ 6], ສໍາເລັດຮູບພື້ນຜິວ[^ 10], ແລະການສັກຢາ peening. |
| PH/Martensitic: ໂດຍພື້ນຖານແລ້ວຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງແປວ່າຊີວິດທີ່ເມື່ອຍລ້າທີ່ດີ. | |||
| ຈຳກັດຄວາມອົດທົນ | ລະດັບຄວາມກົດດັນຂ້າງລຸ່ມນີ້ເຊິ່ງວັດສະດຸສາມາດທົນຕໍ່ຈໍານວນຮອບວຽນທີ່ບໍ່ມີຂອບເຂດໂດຍບໍ່ມີຄວາມລົ້ມເຫຼວ (ສໍາລັບວັດສະດຸຈໍານວນຫນຶ່ງ). | ກໍານົດຂອບເຂດການດໍາເນີນງານສໍາລັບຊີວິດຍາວ ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກພາກຮຽນ spring[^ 11]. | ບໍ່ແມ່ນເຫຼັກສະແຕນເລດທັງໝົດສະແດງຂອບເຂດຄວາມອົດທົນທີ່ແທ້ຈິງ; ຂຶ້ນກັບສະພາບແວດລ້ອມແລະການໂຫຼດ. |
ສໍາລັບພາກຮຽນ spring, if it's going to move, ຄວາມເຂັ້ມແຂງ fatigue[^ 12] ມັກຈະເປັນ ທີ່ສຸດ ມາດຕະການທີ່ສໍາຄັນຂອງຄວາມເຂັ້ມແຂງ.
- ນິຍາມ: ຄວາມແຂງແຮງຂອງຄວາມເມື່ອຍລ້າແມ່ນຄວາມສາມາດຂອງວັດສະດຸທີ່ຈະທົນຕໍ່ວົງຈອນຂອງຄວາມກົດດັນຊ້ໍາຊ້ອນໂດຍບໍ່ມີການກະດູກຫັກ. ຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງກົນຈັກຫຼາຍທີ່ສຸດ (ປະມານ 90%) ແມ່ນເນື່ອງມາຈາກຄວາມເມື່ອຍລ້າ, ບໍ່ແມ່ນການໂຫຼດເກີນອັນດຽວ.
- ຄວາມສໍາຄັນສໍາລັບ Springs: Springs ໄດ້ຖືກອອກແບບເພື່ອຍ້າຍແລະວົງຈອນຊ້ໍາ. ພາກຮຽນ spring ທີ່ທຸກຍາກ ຄວາມເຂັ້ມແຂງ fatigue[^ 12] ຈະແຕກກ່ອນໄວອັນຄວນ, ເຖິງແມ່ນວ່າມັນມີສູງ ຄວາມແຮງ tensile[^ 1].
- ປັດໃຈທີ່ສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມແຂງແຮງຂອງຄວາມເມື່ອຍລ້າໃນສະແຕນເລດ:
- Surface Finish: ກ້ຽງ, ພື້ນຜິວທີ່ຂັດມີຊີວິດຄວາມເມື່ອຍລ້າດີກວ່າ rough, ພື້ນຜິວທີ່ມີຮອຍຂີດຂ່ວນ, ເນື່ອງຈາກຄວາມບໍ່ສົມບູນຂອງພື້ນຜິວສາມາດລິເລີ່ມຮອຍແຕກ.
- ຄວາມກົດດັນທີ່ຕົກຄ້າງ: ແນະນຳການບີບອັດ ຄວາມກົດດັນທີ່ຕົກຄ້າງ[^13]es ໃນດ້ານ (e.g., ໂດຍຜ່ານການສັກຢາ peening) ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍສາມາດປັບປຸງຊີວິດ fatigue.
- ຄວາມສະອາດວັດສະດຸ: ອິດສະລະພາບຈາກການລວມພາຍໃນຫຼືຂໍ້ບົກພ່ອງປັບປຸງ ຄວາມເຂັ້ມແຂງ fatigue[^ 12].
- ໂຄງສ້າງຈຸລະພາກ: ປະເພດສະແຕນເລດທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະຜົນການປຸງແຕ່ງຂອງເຂົາເຈົ້າໃນ ໂຄງປະກອບຈຸລະພາກ[^ 8]s ມີຄຸນສົມບັດຄວາມເມື່ອຍລ້າທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.
I've learned that a spring's fatigue life is often the ultimate test of its "strength" ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກແບບເຄື່ອນໄຫວ.
ປະເພດສະແຕນເລດທີ່ເຂັ້ມແຂງທີ່ສຸດ
ແຕ່ລະຄອບຄົວມີແຊ້ມຂອງຕົນ.
ໃນຂະນະທີ່ປະເພດສະແຕນເລດຕ່າງໆສະເຫນີຄວາມເຂັ້ມແຂງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, precipitation-hardening (PH) ສະແຕນເລດ, ດັ່ງພັນ 17-4 PH ແລະ 15-5 PH, ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວສະແດງໃຫ້ເຫັນການປະສົມທີ່ສູງທີ່ສຸດຂອງ ຄວາມແຮງ tensile[^ 1], ຄວາມເຂັ້ມແຂງຜົນຜະລິດ[^ 3], ແລະ ຄວາມແຂງ[^ 2], ໂດຍສະເພາະແມ່ນຫຼັງຈາກທີ່ເຫມາະສົມ ການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນ[^ 7]. ສະແຕນເລດ Martensitic ເຊັ່ນ 440C ຍັງບັນລຸໄດ້ສູງຫຼາຍ ຄວາມແຂງ[^ 2], ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ທົນທານຕໍ່ພັຍ. ຊັ້ນຮຽນ Duplex ສະຫນອງການດຸ່ນດ່ຽງທີ່ດີເລີດຂອງຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງແລະດີກວ່າ ຄວາມຕ້ານທານການກັດກ່ອນ[^14]. ເກຣດ Austenitic, ໃນຂະນະທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງຕ່ໍາໃນເບື້ອງຕົ້ນ, ສາມາດສ້າງຄວາມເຂັ້ມແຂງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໂດຍຜ່ານ ເຮັດວຽກເຢັນ[^ 6] ສໍາລັບ ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກພາກຮຽນ spring[^ 11]. ທາງເລືອກຂອງ "ທີ່ເຂັ້ມແຂງທີ່ສຸດ" ຂຶ້ນກັບວ່າບູລິມະສິດແມ່ນສູງສຸດຫຼືບໍ່ ຄວາມແຮງ tensile[^ 1], ຄວາມແຂງ[^ 2], ຄວາມຕ້ານທານຄວາມເມື່ອຍລ້າ, ຫຼືຍອດເງິນກັບ ຄວາມຕ້ານທານການກັດກ່ອນ[^14].
ແທນທີ່ຈະເປັນ "ທີ່ເຂັ້ມແຂງທີ່ສຸດ" ສະແຕນເລດ, it's more accurate to look at categories, ແຕ່ລະຄົນດີເລີດໃນບາງດ້ານຂອງຄວາມເຂັ້ມແຂງ.
1. ຝົນ-ແຂງ (PH) ສະແຕນເລດ
ແຊ້ມໂດຍລວມສໍາລັບຄວາມເຂັ້ມແຂງລວມ.
| ຊັບສິນ | ຕົວຢ່າງ (e.g., 17-4 PH) | ບັນທຶກ |
|---|---|---|
| ຄວາມເຂັ້ມແຂງ tensile | ສູງຫຼາຍ | ສາມາດເກີນ 200 ກຊີ (1380 MPa) ຂຶ້ນກັບ ການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນ[^ 7]. |
| ຄວາມເຂັ້ມແຂງຜົນຜະລິດ | ສູງຫຼາຍ | ຄວາມຕ້ານທານທີ່ດີເລີດຕໍ່ການຜິດປົກກະຕິຖາວອນ. |
| ຄວາມແຂງ (HRC) | 30-48 HRC | ສາມາດບັນລຸໄດ້ໂດຍຜ່ານການແຂງອາຍຸ; ປຽບທຽບກັບບາງເຫຼັກໂລຫະປະສົມທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງ. |
| ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການກັດກ່ອນ | ດີກັບດີຫຼາຍ | ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວປຽບທຽບກັບ 304 ຫຼື 316, ແຕ່ຂຶ້ນກັບລະດັບ PH ສະເພາະ ແລະ ການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນ[^ 7] ສະພາບ. |
| ຮູບແບບ | ດີ (ໃນການແກ້ໄຂລັດ annealed) | ສາມາດໄດ້ຮັບການສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນກ່ອນ ການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນ[^ 7], ຫຼັງ ຈາກ ນັ້ນ ແຂງ ກັບ ຄວາມ ເຂັ້ມ ແຂງ ສູງ. |
| ຄ່າ | ສູງກວ່າ | ເນື່ອງຈາກການປະສົມທີ່ຊັບຊ້ອນແລະ ການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນ[^ 7] ຄວາມຕ້ອງການ. |
ຖ້າທ່ານຕ້ອງການຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງຫຼາຍບວກກັບທີ່ດີ ຄວາມຕ້ານທານການກັດກ່ອນ[^14], ຄະແນນ PH ມັກຈະເປັນທາງເລືອກອັນດັບຕົ້ນໆ.
- ກົນໄກ: ໂລຫະປະສົມເຫຼົ່ານີ້ບັນລຸຄວາມເຂັ້ມແຂງພິເສດຂອງເຂົາເຈົ້າໂດຍຜ່ານການແຂງ precipitation ການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນ[^ 7] (ເອີ້ນກັນວ່າອາຍຸແຂງ). ອະນຸພາກຂະຫນາດນ້ອຍ (ຝົນ) ປະກອບຢູ່ໃນເມຕຣິກໂລຫະ, ເຊິ່ງຂັດຂວາງການເຄື່ອນໄຫວຂອງ dislocation, ດັ່ງນັ້ນການເພີ່ມຄວາມເຂັ້ມແຂງແລະ ຄວາມແຂງ[^ 2].
- ຕົວຢ່າງ: ລະດັບ PH ທົ່ວໄປລວມມີ 17-4 PH (AISI 630), 15-5 PH, ແລະ 13-8 ມ.
- ລະດັບຄວາມເຂັ້ມແຂງ: ຫຼັງຈາກ ການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນ[^ 7], PH ສະແຕນເລດສາມາດບັນລຸໄດ້ ຄວາມແຮງ tensile[^ 1]s ເກີນ 200 ກຊີ (1380 MPa) ແລະ ຄວາມແຂງ[^ 2] ຄຸນຄ່າທີ່ແຂ່ງຂັນກັບເຫຼັກເຄື່ອງມືບາງອັນ.
- ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ: ໃຊ້ໃນອົງປະກອບຂອງຍານອາວະກາດທີ່ຕ້ອງການ, ເຄື່ອງມືທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງ[^15], ຊິ້ນສ່ວນປ່ຽງ, ແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຕ້ອງການຄວາມເຂັ້ມແຂງສູງແລະດີ ຄວາມຕ້ານທານການກັດກ່ອນ[^14].
I've specified 17-4 PH ສໍາລັບພາກຮຽນ spring ຍານອາວະກາດທີ່ສໍາຄັນທີ່ຄວາມລົ້ມເຫຼວບໍ່ແມ່ນທາງເລືອກແລະບ່ອນທີ່ທັງສອງຄວາມເຂັ້ມແຂງແລະ ຄວາມຕ້ານທານການກັດກ່ອນ[^14] ແມ່ນສໍາຄັນທີ່ສຸດ.
2. Martensitic Stainless Steels
ກະສັດຄວາມແຂງສໍາລັບ ການຕໍ່ຕ້ານການສວມໃສ່[^ 5].
| ຊັບສິນ | ຕົວຢ່າງ (e.g., 440ຄ) | ບັນທຶກ |
|---|---|---|
| ຄວາມເຂັ້ມແຂງ tensile | ສູງຫຼາຍ | ສາມາດບັນລຸຄວາມເຂັ້ມແຂງ tensile ສູງໂດຍຜ່ານການ quenching ແລະ tempering. |
| **ເຮັດ |
[^ 1]: ຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບຄວາມເຂັ້ມແຂງ tensile ແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບການເລືອກວັດສະດຸທີ່ສາມາດທົນທານຕໍ່ແຮງດຶງ.
[^ 2]: ຄວາມແຂງກະດ້າງຜົນກະທົບຕໍ່ການສວມໃສ່ແລະຄວາມທົນທານ, ເຮັດໃຫ້ມັນສໍາຄັນສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກເຊັ່ນ: ພາກຮຽນ springs ແລະເຄື່ອງມື.
[^ 3]: ຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງຜົນຜະລິດແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບວັດສະດຸທີ່ຕ້ອງການຮັກສາຮູບຮ່າງຂອງເຂົາເຈົ້າພາຍໃຕ້ຄວາມກົດດັນ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນສິ່ງຈໍາເປັນສໍາລັບວິສະວະກໍາ.
[^ 4]: ຄວາມຕ້ອງການກົນຈັກກໍານົດຄຸນສົມບັດທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບວັດສະດຸໃນການນໍາໃຊ້ຕ່າງໆ, ມີອິດທິພົນຕໍ່ການເລືອກການອອກແບບ.
[^ 5]: ການຕໍ່ຕ້ານການສວມໃສ່ແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບວັດສະດຸທີ່ໃຊ້ໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ມີແຮງບິດສູງ, ຮັບປະກັນອາຍຸຍືນແລະການປະຕິບັດ.
[^ 6]: ການເຮັດວຽກເຢັນຊ່ວຍເພີ່ມຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງວັດສະດຸເຊັ່ນ: ສະແຕນເລດ, ສໍາຄັນສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ຕ້ອງການຄວາມທົນທານສູງ.
[^ 7]: ຂະບວນການປິ່ນປົວຄວາມຮ້ອນເປັນສິ່ງຈໍາເປັນສໍາລັບການບັນລຸຄຸນສົມບັດກົນຈັກທີ່ຕ້ອງການໃນໂລຫະ, ລວມທັງຄວາມເຂັ້ມແຂງແລະຄວາມແຂງ.
[^ 8]: ໂຄງສ້າງຈຸລະພາກຂອງວັດສະດຸມີອິດທິພົນຕໍ່ຄຸນສົມບັດກົນຈັກຂອງມັນ, ລວມທັງຄວາມເຂັ້ມແຂງແລະ ductility.
[^ 9]: Ductility ແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບການປະກອບເປັນວັດສະດຸໂດຍບໍ່ມີການ cracking, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນຊັບສິນທີ່ສໍາຄັນໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກວິສະວະກໍາ.
[^ 10]: ການສໍາເລັດຮູບພື້ນຜິວທີ່ລຽບງ່າຍສາມາດເພີ່ມຊີວິດຄວາມເຫນື່ອຍລ້າໄດ້ຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ, ເຮັດໃຫ້ມັນສໍາຄັນສໍາລັບອົງປະກອບທີ່ຂຶ້ນກັບການໂຫຼດຮອບວຽນ.
[^ 11]: Springs ຕ້ອງຕອບສະຫນອງຄຸນສົມບັດກົນຈັກສະເພາະເພື່ອເຮັດວຽກຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ເຮັດໃຫ້ການອອກແບບຂອງພວກເຂົາມີຄວາມສໍາຄັນໃນວິສະວະກໍາ.
[^ 12]: ຄວາມແຂງແຮງຂອງຄວາມເມື່ອຍລ້າຈະກຳນົດໄລຍະເວລາທີ່ວັດສະດຸສາມາດທົນກັບຄວາມກົດດັນຊ້ຳໆໄດ້, ທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບອົງປະກອບເຊັ່ນ: ພາກຮຽນ springs.
[^13]: ຄວາມກົດດັນທີ່ເຫຼືອສາມາດປັບປຸງຄວາມເຂັ້ມແຂງ fatigue, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນການພິຈາລະນາທີ່ສໍາຄັນໃນການອອກແບບວັດສະດຸ.
[^14]: ຄວາມຕ້ານທານຕໍ່ການກັດກ່ອນແມ່ນສໍາຄັນສໍາລັບວັດສະດຸທີ່ປະເຊີນກັບສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຮຸນແຮງ, ຮັບປະກັນຄວາມທົນທານ ແລະຄວາມປອດໄພ.
[^15]: ການເລືອກອຸປະກອນທີ່ເຫມາະສົມສໍາລັບເກຍແມ່ນສໍາຄັນຕໍ່ການປະຕິບັດແລະອາຍຸຍືນໃນລະບົບກົນຈັກ.