2.表面狀態(tài)的最大應(yīng)力大多發(fā)生在彈簧材料的表層,因此彈簧的表面質(zhì)量對(duì)疲勞強(qiáng)度有很大影響。在軋制、拉伸和軋制彈簧材料的過(guò)程中形成的諸如裂紋、缺陷和疤痕等缺陷通常是彈簧疲勞和開裂的原因。
材料的表面粗糙度越小,應(yīng)力集中越小,疲勞強(qiáng)度越高。材料表面粗糙度對(duì)疲勞極限的影響。隨著表面粗糙度的增加,疲勞極限降低。在粗糙度相同的情況下,不同鋼種和不同纏繞方式的疲勞極限下降不同。例如,冷螺旋彈簧將比熱螺旋彈簧下降得少。當(dāng)鋼熱螺旋彈簧及其熱處理被加熱時(shí),彈簧材料的表面由于氧化而變粗糙和脫碳,因此降低了彈簧的疲勞強(qiáng)度。

在材料表面進(jìn)行研磨、、高壓、、拋丸和滾壓。可以提高彈簧的疲勞強(qiáng)度。
3.標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)材料的標(biāo)準(zhǔn)越大,由于各種冷熱加工過(guò)程產(chǎn)生表面缺陷的可能性就越大,產(chǎn)生表面缺陷的可能性就越大,所有這些都會(huì)導(dǎo)致疲勞功能的下降。因此,在計(jì)算彈簧的疲勞強(qiáng)度時(shí),應(yīng)考慮標(biāo)準(zhǔn)效應(yīng)的影響。
4.冶金缺陷冶金缺陷是指材料等中非金屬夾雜物、氣泡、元素的偏析。表面上存在的夾雜物是應(yīng)力的來(lái)源,這會(huì)導(dǎo)致夾雜物和基體界面之間過(guò)早出現(xiàn)疲勞裂紋。真空熔煉、和真空鑄造可以大大提高鋼的質(zhì)量。
5.當(dāng)腐蝕介質(zhì)彈簧在腐蝕介質(zhì)中工作時(shí),由于表面點(diǎn)蝕或表面晶界腐蝕而成為疲勞源,并在可變應(yīng)力的作用下逐漸膨脹,導(dǎo)致開裂。例如,在淡水中工作的彈簧鋼的疲勞極限僅為空氣中的10%~25%。腐蝕對(duì)彈簧疲勞強(qiáng)度的影響不僅與彈簧承受可變載荷的次數(shù)有關(guān),還與彈簧的使用壽命有關(guān)。因此,在規(guī)劃和計(jì)算受腐蝕影響的彈簧時(shí),應(yīng)考慮使用壽命。對(duì)于在腐蝕條件下工作的彈簧,為了保證其疲勞強(qiáng)度,材料應(yīng)具有高的耐腐蝕性,如不銹鋼、有色金屬,或表面涂有保護(hù)層,如涂有、氧化物、塑料噴涂、油漆等。實(shí)踐表明,鍍鎘可以大大提高彈簧的疲勞極限。
6.溫度碳鋼的疲勞強(qiáng)度從室溫下降到120℃,從120℃上升到350℃,高于350℃后疲勞強(qiáng)度下降。高溫下沒有疲勞極限。對(duì)于在高溫條件下運(yùn)行的彈簧,應(yīng)考慮使用耐熱鋼。在低于室溫的條件下,增加鋼的疲勞極限。