0Cr18Ni9不銹鋼彈簧蠕變和應(yīng)力松弛研究.pdf

1、螺旋拉伸彈簧應(yīng)力松弛過程是一個(gè)微小變形長期積累的過程，產(chǎn)生的過程很不明顯，不易被發(fā)覺。而彈簧的蠕變過程中應(yīng)力是恒定的，應(yīng)變不斷增加的過程，蠕變和應(yīng)力松弛都會(huì)導(dǎo)致彈簧的失效。因此對(duì)彈簧的蠕變和應(yīng)力松弛室溫服役壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)是很有必要的。
　　本文首先制作了動(dòng)態(tài)熱機(jī)械試驗(yàn)機(jī)。其中蠕變?cè)囼?yàn)需要能夠保持載荷恒定和保溫；應(yīng)力松弛試驗(yàn)應(yīng)能夠保證加載位移恒定，且能夠時(shí)刻監(jiān)測(cè)載荷變化，同時(shí)還需能夠保溫?；?Labview軟件，按照如上需求對(duì)試驗(yàn)設(shè)

2、備進(jìn)行了設(shè)計(jì)制作。在進(jìn)行蠕變和應(yīng)力松弛試驗(yàn)前，首先對(duì)彈簧進(jìn)行了拉伸試驗(yàn)，以確定進(jìn)行蠕變和應(yīng)力松弛試驗(yàn)所需初載荷和溫度。由于試驗(yàn)所用彈簧尺寸和載荷較小，對(duì)測(cè)試所用的位移傳感器和力傳感器精度要求較高。同時(shí)要求試驗(yàn)平臺(tái)盡可能的無振動(dòng)和干擾因素。
　　對(duì)彈簧進(jìn)行了不同溫度下的蠕變?cè)囼?yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，溫度對(duì)彈簧的蠕變過程產(chǎn)生較大的影響。絕對(duì)溫度為443K時(shí)的蠕變應(yīng)變極限為9.6884，穩(wěn)態(tài)蠕變速率為0.12807,；絕對(duì)溫度為343K時(shí)的蠕

3、變應(yīng)變極限為9.11069，穩(wěn)態(tài)蠕變速率為0.06643。隨著溫度的升高，彈簧的蠕變應(yīng)變極限和穩(wěn)態(tài)蠕變速率均增加。之后進(jìn)行了彈簧在恒溫、變載荷與恒載荷、變溫下的應(yīng)力松弛試驗(yàn)。分別研究了初載荷和溫度對(duì)彈簧的影響。在溫度一定的條件下，隨著初載荷的增加，彈簧的負(fù)荷損失率也增加；在初載荷一定的條件下，溫度的升高也會(huì)增加彈簧的負(fù)荷損失率。最后基于Arrhenius模型對(duì)彈簧在室溫下的蠕變和應(yīng)力松弛服役壽命進(jìn)行了預(yù)測(cè)。得出該彈簧在室溫、服役15年的