【摘要】： 應力松弛是金屬材料中一種普遍存在的現(xiàn)象,是各種彈性元件及構件的主要失效形式之一。然而,對于彈簧應力松弛測試方法尚缺乏統(tǒng)一的標準,對其松弛機制及產生條件亦有待進一步深入研究。因此,探尋測定彈簧應力松弛特性的可靠方法,研究彈簧應力松弛性能的變化規(guī)律、尋求有效的預防技術,對提高零件的質量、延長零件使用壽命和整套設備的運行可靠性等,都有重要的技術經濟意義。 為了研究螺旋壓縮彈簧應力松弛的規(guī)律,從而實現(xiàn)對彈簧服役壽命的可靠預測,本論文首先自行設計了一套彈簧應力松弛動態(tài)在線測試裝置。該裝置實現(xiàn)了在室溫至200℃下彈簧應力松弛的連續(xù)、帶溫測量并自動記錄數(shù)據(jù)與顯示松弛曲線,顯著提高了測試精度。利用該裝置研究了T9A彈簧和60Si2Mn彈簧在80～200℃不同溫度下應力松弛行為,獲得了應力松弛動力學方程。同時,研究了彈簧在不同初載荷下的松弛特性,分析計算了松弛過程的激活能,據(jù)此可以推算出在一定范圍內某一溫度和時間下的應力松弛指標,為螺旋壓縮彈簧的壽命評判提供了可靠的實驗依據(jù)。借助于光學顯微鏡、透射電鏡研究了應力松弛過程的微觀組織變化過程,并結合松弛熱力學和動力學特點,對應力松弛機理進行了探討。 研究結果表明,彈簧的應力松弛分為兩個階段,在室溫至200℃范圍內滿足Arrhenius方程,因此可以在室溫以上的有效溫度范圍內實現(xiàn)在短期內對彈簧室溫下服役壽命的預測;通過對彈簧松弛過程中的微觀結構變化的觀察及分析,認為應力松弛是以彈性應變能作為驅動力的位錯運動和原子擴散的熱激活過程,是位錯排列、應力分布和亞結構趨向均勻化,材料內部組織和性能趨向穩(wěn)定化的過程。
【圖文】：

圖 1-1 典型的應力松弛（動力學）曲線Fig.1-1 Typical curve of stress relaxation (dynamics指在恒應變條件下，金屬材料或元件的應力隨時是典型的彈簧應力松弛曲線。從圖中可以看到階段(ab 曲線)持續(xù)較短時間，應力隨時間延長的持續(xù)時間很長，應力隨時間延續(xù)而緩慢降低）和一定初始應力（0σ ）的條件下，，材料或元下特性指標表征[25]。shσ始應力作用下，經過規(guī)定時間 t 后，材料或力與初始應力之比的百分數(shù)表示，表征材料抗大，表示材料或元件的抗松弛性能越好。率sv時間的應力下降值，即給定瞬間的應力

件的服役條件，需綜合考慮上述特性指標才能較全的抗應力松弛性能的好壞。弛實驗時間很長，（一般需 105h）故時間坐標多采用負荷（P 或 ΔP ）代替。根據(jù)前人的研究[26-29]，（0ΔP / P）與松弛時間（Rt ）符合以下關系：RP /PABlnt0Δ =+簧初載荷；簧負荷的損失量；弛時間；與溫度有關的常數(shù)�？梢�，負荷損失率（0ΔP / P）在半對數(shù)坐標（ln所示。從圖中可以看到，彈簧的應力松弛明顯地分松弛速度較快，所需時間較短；在第Ⅱ階段應力松弛
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2007
【分類號】：TH135

【引證文獻】

相關碩士學位論文 前4條

1 芮二明;60Si2MnA彈簧鋼的應力松弛加速試驗技術研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

2 尹西岳;溫度、應力加速試驗對螺旋壓縮彈簧應力松弛行為的影響[D];天津大學;2012年

3 王廷喜;彈簧鋼的應力松弛行為研究[D];西南交通大學;2012年

4 石強;常減壓裝置浮頭式換熱器密封系統(tǒng)應力松弛研究[D];山東大學;2012年

本文編號：2627376