82B er et fjederstål med højt-kulstofindhold, der er kendetegnet ved høj styrke og hårdhed, men det er meget følsomt over for indeslutninger, adskillelse, overfladedefekter, restspænding og miljøfaktorer. Fjedersvigt er normalt ikke forårsaget af en enkelt faktor, men er det kombinerede resultat af materialer, fremstillingsprocesser og driftsforhold. I dag vil vi tale om den ottende fase: Belastningsbetingelser: Ren mekanisk fejl.

8. Belastningsforhold: Ren mekanisk fejl

8.1 Træthedsbrud

• Problem: Fjederen bærer cykliske belastninger i lang tid, og spændingsamplituden overstiger det tilladte område for materialet eller designet.
• Mekanisme: Cykliske belastninger forårsager, at mikrorevner starter i overfladedefekter, indeslutninger eller områder med høje-belastninger. Revnen forplanter sig lidt med hver cyklus, og endelig kan det resterende- tværsnit ikke bære belastningen og snapper øjeblikkeligt.
• Konsekvenser:

Brud inden for den nominelle levetid

Brudflade viser udmattelsesudbredelseszone og øjeblikkelig frakturzone

System nedetid

Sikkerhedsrisici

8.2 Stressafslapning og permanent deformation

• Problem: Fjederen er i høj kompressionstilstand i lang tid, eller arbejdsspændingen er tæt på flydegrænsen.
• Mekanisme: Forskydninger i materialet bevæger sig langsomt, og en del af den elastiske deformation omdannes til uoprettelig plastisk deformation, hvilket får belastningen til at aftage over tid.
• Konsekvenser:

Frihøjden bliver kortere

Fjederkraftdæmpning

Tab af forspændingskraft

Mekanismehandlingsfejl

8.3 Impact Overload Fracture

• Problem: Øjeblikkelige stødbelastninger, der overstiger designværdier, forekommer i arbejdstilstanden.
• Mekanisme: 82B har høj styrke, men begrænset sejhed. Slagbelastningen virker i kort tid, og energien koncentreres. Materialet kan ikke absorbere stødenergien gennem plastisk deformation og er tilbøjelig til at sprøde.
• Konsekvenser:

Øjeblikkelig snapping

Dele flyver ud

Skader på perifere komponenter

Sikkerhedsfarer

8.4 Resonans og dynamisk stressforstærkning

• Problem: Arbejdsfrekvensen er tæt på fjederens naturlige frekvens.
• Mekanisme: Resonans vil øge fjederens amplitude, og den faktiske dynamiske belastning er meget højere end den statiske designspænding. Kollisioner, spolsammenstød eller lokal friktion kan forekomme mellem spoler.
• Konsekvenser:

Foråret varmer

Overfladeskader

Accelereret træthedsrevneudbredelse

Hurtigt fald i ydeevnen

8.5 Udbredelse af overflademikrorevner

• Problem: Små ridser, fordybninger eller revner tilbage under formning eller bearbejdning.
• Mekanisme: Under ren mekanisk cyklisk belastning koncentreres spændingen i bunden af ​​overfladedefekten, og revnespidsen åbner og lukker gentagne gange og udvider sig gradvist indad.
• Konsekvenser:

Tidlig træthedsbrud

Brud starter fra en fast position

Lignende defekter fører til batchfejl